1, kesan mencelupkan timah

Apabila pateri cecair panas larut dan menembusi permukaan logam BPA dipateri, ia dipanggil ikatan logam atau ikatan logam. Molekul campuran pateri dan tembaga membentuk aloi baru iaitu bahagian tembaga dan bahagian pateri. Tindakan pelarut ini dipanggil ikatan timah. Ini membentuk ikatan intermolekul antara pelbagai bahagian PCB, mewujudkan sebatian aloi logam. Pembentukan ikatan antara molekul yang baik adalah teras proses pengelasan PCB, yang menentukan kekuatan dan kualiti titik kimpalan PCB. Timah boleh diwarnai hanya jika permukaan tembaga bebas daripada pencemaran dan filem oksida yang terbentuk kerana pendedahan PCB ke udara, dan pateri dan permukaan kerja perlu mencapai suhu yang sesuai.

2. Ketegangan permukaan

Semua orang sudah biasa dengan ketegangan permukaan air, kekuatan yang menjaga titisan air sejuk menjadi bulat pada plat logam PCB yang berminyak kerana, dalam hal ini, lekatan yang cenderung menyebarkan cecair pada permukaan padat kurang daripada kohesi. Basuh dengan air suam dan pencuci untuk mengurangkan ketegangan permukaan. Air akan memenuhi plat logam PCB yang berminyak dan mengalir ke luar untuk membentuk lapisan nipis, yang berlaku jika lekatan lebih besar daripada kohesi.

Pateri timah timah lebih padat daripada air, menjadikan solder berbentuk bulat untuk meminimumkan luas permukaannya (untuk isipadu yang sama, sfera mempunyai luas permukaan terkecil berbanding dengan geometri lain untuk memenuhi keperluan keadaan tenaga terendah). Kesan fluks serupa dengan bahan pencuci pada plat logam PCB yang dilapisi dengan gris. Selain itu, ketegangan permukaan juga sangat bergantung pada kebersihan dan suhu permukaan PCB. Hanya apabila tenaga lekatan jauh lebih besar daripada tenaga permukaan (kohesi), PCB dapat lekatan timah yang ideal.

3, dengan Sudut timah

Meniskus terbentuk apabila setitik pateri diletakkan di permukaan PCB yang panas dan bersalut fluks kira-kira 35 ° C di atas titik eutektik pateri. Sejauh mana, kemampuan permukaan logam PCB untuk melekatkan timah dapat dinilai berdasarkan bentuk meniskus. Logam tidak boleh dipateri jika meniskus mempunyai potongan bawah yang jelas, seperti titisan air pada plat logam PCB yang berminyak, atau cenderung berbentuk bulat. Hanya meniskus yang berukuran kurang dari 30. Sudut kecil mempunyai kebolehkimpalan yang baik.

4. Penjanaan sebatian aloi logam

Ikatan antara logam tembaga dan bijih timah yang bentuk dan ukurannya bergantung pada tempoh dan kekuatan suhu di mana mereka dikimpal. Kurang haba semasa kimpalan dapat membentuk struktur kristal halus, yang menjadikan PCB membentuk tempat kimpalan yang sangat baik dengan kekuatan terbaik. Masa tindak balas yang terlalu lama, sama ada kerana masa pengelasan PCB terlalu lama, suhu terlalu tinggi atau kedua-duanya, akan menghasilkan struktur kristal kasar yang rapuh dan rapuh dengan kekuatan ricih rendah.Tembaga digunakan sebagai bahan asas logam PCB, dan timah timah digunakan sebagai aloi pateri. Plumbum dan tembaga tidak akan membentuk sebatian aloi logam, tetapi timah dapat menembus tembaga. Ikatan intermolekul antara timah dan tembaga membentuk sebatian aloi logam Cu3Sn dan Cu6Sn5 di pateri dan persimpangan logam.

Lapisan aloi logam (fasa n + ε) mestilah sangat nipis. Dalam pengelasan laser PCB, ketebalan lapisan aloi logam adalah 0.1mm dalam kelas nombor. Dalam pematerian gelombang dan pematerian manual, ketebalan ikatan antara logam titik kimpalan yang baik dari PCB lebih daripada 0.5μm. Oleh kerana kekuatan ricih kimpalan PCB berkurang apabila ketebalan lapisan aloi logam meningkat, ia sering cuba mengekalkan ketebalan lapisan aloi logam di bawah 1μm dengan mengekalkan masa kimpalan sesingkat mungkin.

Ketebalan lapisan aloi logam bergantung pada suhu dan masa pembentukan tempat kimpalan. Sebaik-baiknya, pengelasan harus diselesaikan dalam jarak sekitar 220 ‘t 2s. Dalam keadaan ini, tindak balas penyebaran kimia tembaga dan timah akan menghasilkan bahan pengikat aloi logam yang sesuai Cu3Sn dan Cu6Sn5 dengan ketebalan kira-kira 0.5μm. Ikatan intermetal yang tidak mencukupi adalah biasa pada sendi pateri sejuk atau sendi pateri yang tidak dinaikkan ke suhu yang sesuai semasa kimpalan dan boleh menyebabkan pemotongan permukaan kimpalan PCB. Sebaliknya, lapisan aloi logam yang terlalu tebal, biasa pada sendi yang terlalu panas atau dikimpal terlalu lama, akan menghasilkan kekuatan tegangan sendi PCB yang sangat lemah.