1, alvas iegremdēšanas efekts

Kad karsts šķidrs lodmetāls izšķīst un iekļūst metāla virsmā PCB tiek pielodēts, to sauc par metāla savienošanu vai metāla savienošanu. Lodmetāla un vara maisījuma molekulas veido jaunu sakausējumu, kas daļēji ir varš un daļēji lodēt. Šo šķīdinātāja darbību sauc par alvas savienošanu. Tas veido starpmolekulāru saiti starp dažādām PCB daļām, radot metāla sakausējuma savienojumu. Labu starpmolekulāro saišu veidošanās ir PCB metināšanas procesa kodols, kas nosaka PCB metināšanas punktu izturību un kvalitāti. Alvu var iekrāsot tikai tad, ja vara virsma nav piesārņota un oksīda plēve veidojas PCB gaisa iedarbības dēļ, un lodēšanai un darba virsmai jāsasniedz atbilstošā temperatūra.

2. Virsmas spriegums

Ikviens ir iepazinies ar ūdens virsmas spraigumu – spēku, kas aukstā ūdens pilienus notur sfēriski uz ieeļļotas PCB metāla plāksnes, jo šajā gadījumā saķere, kas mēdz izkliedēt šķidrumu uz cietas virsmas, ir mazāka par tās kohēziju. Nomazgājiet ar siltu ūdeni un mazgāšanas līdzekli, lai samazinātu virsmas spraigumu. Ūdens piesātina ieeļļoto PCB metāla plāksni un plūst uz āru, veidojot plānu kārtu, kas rodas, ja saķere ir lielāka par kohēziju.

Alvas-svina lodmetāls ir pat saliedētāks par ūdeni, padarot lodmetālu lodveida, lai samazinātu tā virsmas laukumu (tādam pašam tilpumam sfērai ir mazākā virsmas platība salīdzinājumā ar citām ģeometrijām, lai izpildītu zemākās enerģijas stāvokļa prasības). Plūsmas iedarbība ir līdzīga mazgāšanas līdzekļa iedarbībai uz PCB metāla plāksni, kas pārklāta ar smērvielu. Turklāt virsmas spraigums ir ļoti atkarīgs arī no PCB virsmas tīrības un temperatūras. Tikai tad, ja saķeres enerģija ir daudz lielāka par virsmas enerģiju (kohēzija), PCB var būt ideāla alvas saķere.

3, ar alvas leņķi

Menisks veidojas, kad uz karstas, ar plūsmu pārklātas PCB virsmas tiek uzlikts lodēšanas piliens apmēram 35 ° C virs lodēšanas eitektiskās vietas. Zināmā mērā PCB metāla virsmas spēju pielīmēt alvu var novērtēt pēc meniska formas. Metāls nav lodējams, ja meniskam ir skaidrs grunts griezums, tas izskatās kā ūdens pilieni uz ietaukotas PCB metāla plāksnes vai pat mēdz būt sfērisks. Tikai menisks stiepās līdz izmēram, kas mazāks par 30. Mazajam leņķim ir laba metināmība.

4. Metālu sakausējumu savienojumu rašanās

Vara un alvas starpmetālu saites veido graudus, kuru forma un izmērs ir atkarīgs no metināšanas temperatūras ilguma un stiprības. Mazāks karstums metināšanas laikā var veidot smalku kristāla struktūru, kas padara PCB par lielisku metināšanas vietu ar vislabāko izturību. Pārāk ilgs reakcijas laiks – pārāk ilga PCB metināšanas laika, pārāk augstas temperatūras vai abu iemeslu dēļ – radīs raupju kristālisku struktūru, kas ir grants un trausla ar zemu bīdes izturību.Varš tiek izmantots kā PCB metāla pamatmateriāls, un alvas svins tiek izmantots kā lodēšanas sakausējums. Svins un varš neveidos metāla sakausējumu savienojumus, bet alva var iekļūt varā. Starpmolekulārā saite starp alvu un varu veido metālu sakausējumu savienojumus Cu3Sn un Cu6Sn5 pie lodēšanas un metāla savienojuma.

Metāla sakausējuma slānim (n +ε fāzei) jābūt ļoti plānam. PCB lāzera metināšanā metāla sakausējuma slāņa biezums ir 0.1 mm skaitļu klasē. Viļņu lodēšanā un manuālajā lodēšanā PCB labo metināšanas punktu starpmetālu saites biezums ir lielāks par 0.5 μm. Tā kā PCB metināto šuvju bīdes stiprība samazinās, palielinoties metāla sakausējuma slāņa biezumam, bieži tiek mēģināts saglabāt metāla sakausējuma slāņa biezumu zem 1 μm, maksimāli saīsinot metināšanas laiku.

Metāla sakausējuma slāņa biezums ir atkarīgs no temperatūras un metināšanas vietas veidošanās laika. Ideālā gadījumā metināšana jāpabeidz aptuveni 220 ‘t 2 s. Šajos apstākļos vara un alvas ķīmiskā difūzijas reakcija radīs atbilstošus metāla sakausējumu saistošus materiālus Cu3Sn un Cu6Sn5, kuru biezums ir aptuveni 0.5 μm. Neatbilstoša starpmetālu savienošana ir raksturīga aukstajiem lodēšanas savienojumiem vai lodēšanas savienojumiem, kas metināšanas laikā netiek pacelti līdz vajadzīgajai temperatūrai un var izraisīt PCB metināšanas virsmas nogriezšanu. Turpretī pārāk biezi metāla sakausējuma slāņi, kas bieži sastopami pārkarsušos vai metinātos savienojumos pārāk ilgi, izraisīs ļoti vāju PCB savienojumu stiepes izturību.