1, alavo panardinimo efektas

Kai karštas skystas lydmetalis ištirpsta ir prasiskverbia į metalinį paviršių PCB yra lituojamas, tai vadinama metalo surišimu arba metalo surišimu. Lydmetalio ir vario mišinio molekulės sudaro naują lydinį, kuris yra varis ir lydmetalis. Šis tirpiklio veiksmas vadinamas alavo surišimu. Jis sudaro tarpmolekulinį ryšį tarp įvairių PCB dalių, sukurdamas metalo lydinio junginį. Gerų tarpmolekulinių jungčių susidarymas yra PCB suvirinimo proceso esmė, lemianti PCB suvirinimo taškų stiprumą ir kokybę. Alavą galima nudažyti tik tuo atveju, jei vario paviršius nėra užterštas ir oksidinė plėvelė susidaro dėl oro poveikio PCB, o lydmetalis ir darbinis paviršius turi pasiekti tinkamą temperatūrą.

2. Paviršiaus įtempimas

Visi yra susipažinę su vandens paviršiaus įtempimu – jėga, dėl kurios šalto vandens lašeliai sferiškai laikomi ant suteptos PCB metalinės plokštės, nes šiuo atveju sukibimas, linkęs skleisti skystį ant kieto paviršiaus, yra mažesnis už jo sanglaudą. Nuplaukite šiltu vandeniu ir plovikliu, kad sumažintumėte paviršiaus įtempimą. Vanduo prisotins suteptą PCB metalinę plokštę ir tekės į išorę, kad susidarytų plonas sluoksnis, kuris susidaro, jei sukibimas yra didesnis nei sanglauda.

Alavo-švino lydmetalis yra dar rišlesnis nei vanduo, todėl lydmetalis yra sferinis, kad jo paviršiaus plotas būtų kuo mažesnis (to paties tūrio atveju sferos paviršiaus plotas, palyginti su kitomis geometrijomis, yra mažiausias, kad atitiktų mažiausios energijos būsenos reikalavimus). Srauto poveikis yra panašus į ploviklio poveikį ant PCB metalinės plokštės, padengtos tepalu. Be to, paviršiaus įtempimas taip pat labai priklauso nuo PCB paviršiaus švarumo ir temperatūros. Tik tada, kai sukibimo energija yra daug didesnė už paviršiaus energiją (sanglauda), PCB gali turėti idealų skardos sukibimą.

3, su alavo kampu

Meniskas susidaro, kai ant karšto, srautu padengto PCB paviršiaus maždaug 35 ° C virš eutektinio lydmetalio taško uždedamas lašas lydmetalio. Tam tikru mastu PCB metalinio paviršiaus gebėjimą klijuoti alavą galima įvertinti pagal menisko formą. Metalas nėra lituojamas, jei meniskas turi aiškų dugno pjūvį, atrodo kaip vandens lašeliai ant suteptos PCB metalinės plokštės ar net yra rutulio formos. Tik meniskas buvo ištemptas iki mažesnio nei 30 dydžio. Mažas kampas turi gerą suvirinamumą.

4. Metalo lydinių junginių generavimas

Tarpmetaliniai vario ir alavo ryšiai sudaro grūdus, kurių forma ir dydis priklauso nuo suvirinimo temperatūros trukmės ir stiprumo. Mažiau šilumos suvirinimo metu gali sudaryti smulkią kristalinę struktūrą, todėl PCB yra puiki suvirinimo vieta su geriausiu stiprumu. Per ilgas reakcijos laikas, nesvarbu, ar dėl per ilgo PCB suvirinimo laiko, ar per aukštos temperatūros, ar dėl abiejų, susidarys šiurkšti kristalinė struktūra, kuri yra žvyruota ir trapi, esant mažam šlyties stiprumui.Varis naudojamas kaip PCB metalinė pagrindinė medžiaga, o alavo švinas naudojamas kaip litavimo lydinys. Švinas ir varis nesudarys jokių metalo lydinių junginių, tačiau alavas gali prasiskverbti į varį. Tarpmolekulinis ryšys tarp alavo ir vario sudaro metalo lydinio junginius Cu3Sn ir Cu6Sn5 lydmetalio ir metalo sandūroje.

Metalo lydinio sluoksnis (n +ε fazė) turi būti labai plonas. Suvirinant PCB lazeriu, metalo lydinio sluoksnio storis yra 0.1 mm skaičių klasėje. Lituoti bangomis ir rankiniu būdu lituojant gerus PCB suvirinimo taškus tarpmetalinis ryšys yra didesnis nei 0.5 μm. Kadangi didėjant metalo lydinio sluoksnio storiui mažėja PCB suvirinimo siūlių šlyties stipris, dažnai stengiamasi, kad metalo lydinio sluoksnio storis būtų mažesnis nei 1 μm, kuo trumpesnis suvirinimo laikas.

Metalo lydinio sluoksnio storis priklauso nuo suvirinimo vietos formavimo temperatūros ir laiko. Idealiu atveju suvirinimas turėtų būti baigtas maždaug per 220 ‘t 2 s. Esant tokioms sąlygoms, dėl vario ir alavo cheminės difuzijos reakcijos susidarys tinkamos metalo lydinio surišimo medžiagos Cu3Sn ir Cu6Sn5, kurių storis yra apie 0.5 μm. Nepakankamas tarpmetalinis sujungimas būdingas šalto lydmetalio jungtims arba lydmetalio jungtims, kurios suvirinimo metu nėra pakeltos iki reikiamos temperatūros ir dėl kurių gali būti nutrauktas PCB suvirinimo paviršius. Priešingai, per stori metalo lydinio sluoksniai, dažnai naudojami perkaitusiose ar suvirintose jungtyse per ilgai, sukels labai silpną PCB jungčių tempiamąjį stiprį.