1, калај натопи ефект

Кога топла течност за лемење се раствора и продира во металната површина на ПХБ се лемење, тоа се нарекува спојување метал или спојување метал. Молекулите на мешавината на лемење и бакар формираат нова легура која е дел бакар, а дел лемење. Ова дејство на растворувач се нарекува поврзување со калај. Таа формира интермолекуларна врска помеѓу различните делови на ПХБ, создавајќи соединение од метална легура. Формирањето на добри меѓумолекуларни врски е суштината на процесот на заварување со ПХБ, што ја одредува јачината и квалитетот на точките за заварување со ПХБ. Калај може да се обои само ако површината на бакар е ослободена од контаминација и оксидниот филм е формиран поради изложеност на ПХБ на воздух, а лемењето и работната површина треба да достигнат соодветна температура.

2. Површинска напнатост

На сите им е позната површинската напнатост на водата, силата што ги држи капките ладна вода сферични на подмачкана метална плоча, бидејќи, во овој случај, адхезијата што има тенденција да ја дифундира течноста на цврста површина е помала од нејзината кохезија. Измијте со топла вода и детергент за да ја намалите површинската напнатост. Водата ќе ја засити подмачканата метална плоча на ПХБ и ќе тече кон надвор за да формира тенок слој, што се случува ако адхезијата е поголема од кохезијата.

Лемењето од калај-олово е уште покохезивно од водата, што го прави лемењето сферично за да ја минимизира својата површина (за истиот волумен, сферата има најмала површина во споредба со другите геометрии за да ги исполни барањата за најниска енергетска состојба). Ефектот на флуксот е сличен на детергентот на металната плоча на ПХБ обложена со маснотии. Покрај тоа, површинската напнатост зависи и од чистотата и температурата на површината на ПХБ. Само кога енергијата на адхезија е многу поголема од површинската енергија (кохезија), ПХБ може да има идеална адхезија на калај.

3, со калај Агол

Менискус се формира кога капка лемење се става на површината на топла, обложена со флукс обложена ПХБ приближно 35 ° C над евтектичката точка на лемење. До одреден степен, способноста на металната површина на ПХБ да лепи калај може да се оцени со обликот на менискусот. Металот не може да се залемени ако менискусот има чисто дно, изгледа како капки вода на подмачкана метална плочка со ПХБ, или има тенденција да биде сферична. Само менискусот се протегаше до големина помала од 30. Малиот агол има добра заварливост.

4. Генерирање на соединенија од метални легури

Интерметалните врски од бакар и калај формираат зрна чија форма и големина зависат од времетраењето и јачината на температурата на која се заваруваат. Помалку топлина за време на заварувањето може да формира фина кристална структура, што го прави ПХБ да формира одлично место за заварување со најдобра јачина. Премногу долго време на реакција, без разлика дали поради предолго време на заварување со ПХБ, превисока температура или и двете, ќе резултира со груба кристална структура која е тресеста и кршлива со мала јачина на смолкнување.Бакар се користи како метален основен материјал на ПХБ, а калај-олово се користи како легура на лемење. Оловото и бакарот нема да формираат метални легури, но калајот може да навлезе во бакар. Интермолекуларната врска помеѓу калај и бакар формира соединенија од метални легури Cu3Sn и Cu6Sn5 на спојувањето за лемење и метал.

Слојот од метална легура (n +ε фаза) мора да биде многу тенок. Во ласерско заварување со ПХБ, дебелината на слојот од метални легури е 0.1 мм во класа на броеви. При лемење со бранови и рачно лемење, дебелината на меѓуметалната врска на добрите точки на заварување на ПХБ е повеќе од 0.5μm. Бидејќи јачината на смолкнување на заварувачите со ПХБ се намалува со зголемување на дебелината на слојот од метални легури, често се прави обид да се задржи дебелината на слојот од метална легура под 1μm со тоа што времето на заварување е што пократко.

Дебелината на слојот од метална легура зависи од температурата и времето на формирање на местото за заварување. Идеално, заварувањето треба да се заврши за околу 220 ‘t 2s. Под овие услови, хемиската реакција на дифузија на бакар и калај ќе произведе соодветни материјали за врзување на метални легури Cu3Sn и Cu6Sn5 со дебелина од околу 0.5μm. Несоодветното меѓуметално поврзување е вообичаено кај спојките за ладно лемење или споеви за лемење кои не се покачени на соодветна температура за време на заварувањето и може да доведат до отсекување на површината на заварување со ПХБ. Спротивно на тоа, премногу дебели слоеви од метални легури, вообичаени во прегреани или заварени споеви предолго, ќе резултираат со многу слаба цврстина на истегнување на спојниците на ПХБ.