1, efekt zhytës kallaji

Kur saldimi i lëngshëm i nxehtë shpërndahet dhe depërton në sipërfaqen metalike të PCB duke u bashkuar, quhet lidhja e metaleve ose lidhja e metaleve. Molekulat e përzierjes së saldimit dhe bakrit formojnë një aliazh të ri që është pjesërisht bakër dhe pjesërisht ngjitës. Ky veprim tretës quhet lidhja e kallajit. Ajo formon një lidhje ndërmolekulare midis pjesëve të ndryshme të PCB, duke krijuar një përbërje aliazh metalik. Formimi i lidhjeve të mira ndërmolekulare është thelbi i procesit të saldimit me PCB, i cili përcakton forcën dhe cilësinë e pikave të saldimit me PCB. Kallaji mund të njolloset vetëm nëse sipërfaqja e bakrit është e pastër nga ndotja dhe filmi oksid i formuar për shkak të ekspozimit të PCB në ajër, dhe saldimi dhe sipërfaqja e punës duhet të arrijnë temperaturën e duhur.

2. Tensioni sipërfaqësor

Të gjithë janë të njohur me tensionin sipërfaqësor të ujit, forca që mban pikat e ujit të ftohtë sferike në një pllakë metalike të lyer me yndyrë, sepse, në këtë rast, ngjitja që tenton të shpërndajë lëngun në një sipërfaqe të ngurtë është më pak se kohezioni i tij. Lani me ujë të ngrohtë dhe detergjent për të zvogëluar tensionin sipërfaqësor. Uji do të ngop pllakën metalike të yndyrshme të PCB dhe do të rrjedhë jashtë për të formuar një shtresë të hollë, e cila ndodh nëse ngjitja është më e madhe se kohezioni.

Saldimi me plumb kallaji është edhe më koheziv se uji, duke e bërë lidhësin sferike për të minimizuar sipërfaqen e tij (për të njëjtin vëllim, sfera ka sipërfaqen më të vogël në krahasim me gjeometritë e tjera për të përmbushur kërkesat e gjendjes më të ulët të energjisë). Efekti i fluksit është i ngjashëm me atë të detergjentit në pllakën metalike të PCB të veshur me yndyrë. Përveç kësaj, tensioni sipërfaqësor është gjithashtu shumë i varur nga pastërtia dhe temperatura e sipërfaqes së PCB. Vetëm kur energjia e ngjitjes është shumë më e madhe se energjia sipërfaqësore (kohezioni), PCB mund të ketë aderimin ideal të kallajit.

3, me kallaj Këndi

Një menisk krijohet kur një pikë saldimi vendoset në sipërfaqen e një PCB të nxehtë të veshur me fluks afërsisht 35 ° C mbi pikën eutektike të saldimit. Në një farë mase, aftësia e sipërfaqes metalike të një PCB për të ngjitur kallaj mund të vlerësohet nga forma e meniskut. Metali nuk mund të ngjitet nëse menisku ka një prerje të qartë të poshtme, duket si pika uji në një pllakë metalike të yndyrshme PCB, ose madje tenton të jetë sferike. Vetëm menisku shtrihej në një madhësi më të vogël se 30. Këndi i vogël ka saldim të mirë.

4. Gjenerimi i komponimeve të aliazhit metalik

Lidhjet ndërmetale të bakrit dhe kallajit formojnë kokrra, forma dhe madhësia e të cilave varen nga kohëzgjatja dhe forca e temperaturës në të cilën ato janë ngjitur. Më pak nxehtësi gjatë saldimit mund të formojë një strukturë të hollë kristalore, gjë që e bën PCB të formojë një vend të shkëlqyer saldimi me forcën më të mirë. Koha shumë e gjatë e reagimit, qoftë për shkak të kohës së saldimit me PCB shumë të gjatë, temperaturë shumë të lartë ose të dyja, do të rezultojë në një strukturë të përafërt kristalore që është me zhavorr dhe e brishtë me forcë të ulët të prerjes.Bakri përdoret si material bazë metalik i PCB, dhe kallaji i kallajit përdoret si aliazh lidhës. Plumbi dhe bakri nuk do të formojnë asnjë përbërje aliazh metalik, por kallaji mund të depërtojë në bakër. Lidhja ndërmolekulare midis kallajit dhe bakrit formon komponimet e aliazhit metalik Cu3Sn dhe Cu6Sn5 në lidhjen e saldimit dhe metalit.

Shtresa e aliazhit metalik (faza n +ε) duhet të jetë shumë e hollë. Në saldimin me lazer PCB, trashësia e shtresës së aliazhit metalik është 0.1 mm në klasën e numrave. Në saldimin me valë dhe saldimin manual, trashësia e lidhjes ndërmetale të pikave të mira të saldimit të PCB është më shumë se 0.5μm. Për shkak se forca e prerjes e saldimeve me PCB zvogëlohet me rritjen e trashësisë së shtresës së aliazhit metalik, shpesh përpiqet të mbajë trashësinë e shtresës së aliazhit metalik nën 1μm duke e mbajtur kohën e saldimit sa më të shkurtër.

Trashësia e shtresës së aliazhit metalik varet nga temperatura dhe koha e formimit të vendit të saldimit. Në mënyrë ideale, saldimi duhet të përfundojë në rreth 220 ‘t 2s. Në këto kushte, reagimi kimik i difuzionit të bakrit dhe kallajit do të prodhojë materiale të përshtatshme lidhëse të aliazhit metalik Cu3Sn dhe Cu6Sn5 me trashësi rreth 0.5μm. Lidhja e papërshtatshme ndërmetale është e zakonshme në nyjet e saldimit të ftohtë ose nyjet e saldimit që nuk ngrihen në temperaturën e duhur gjatë saldimit dhe mund të çojnë në një ndërprerje të sipërfaqes së saldimit me PCB. Në të kundërt, shtresat shumë të trasha të aliazhit metalik, të zakonshme në nyjet e mbinxehura ose të salduara për një kohë të gjatë, do të rezultojnë në forcë shumë të dobët tërheqëse të nyjeve të PCB.