焊锡及焊接的原理介绍

从焊接的定义中得知润湿是焊接行业中的主角，其接合即是利用液态焊锡润湿在基材上而达到接合的效果，这种现象正如水倒在固体表面上完全一样，不同的是当温度降低后，焊锡凝固而成接点。当焊锡润湿在基材上时，基材常因受空气及周围环境地的侵蚀，而会有一层氧化层，阻挡焊锡而无法达到好的润湿效果，其现象正如水倒在满是油脂的盘子上，水只聚集在部分地方，无法全面均匀的分布在盘子上。如果我们未能将氧化层除去，其结合力量还是非常的弱。

当两种材料用胶粘合在一起，其表面的相互粘立脚点是因胶给他们之间一机械键所致。光亮的表面无法象粗糙或蚀刻的表面粘着得那么好，因为胶不易固定。胶合是一表面现象，当胶是潮湿状态时，它可从原来的表面上被擦掉。焊接是在焊锡和金属之间形成一分子间键，焊锡的分子穿入基材金属的分子结构中，而形成一坚固、完全金属的结构。当焊锡溶解时，也不可能完全从金属表面上把它擦掉，因为它已变为基材金属的一部分。
一是涂有油脂的金属薄板浸到水中，没有润湿现象，不管它上面所涂的油层多薄。它可能完全看不到，但水会形成球状的水滴，一摇即掉，因此，水并未润湿或粘在金属薄板上。如将此金属薄板放八热清洗剂中加以清洗，并小心地干燥。再把它浸八水中，液体将完全地扩散到金属薄板的表面而形成一均匀的膜层，再怎样摇也不会掉，即它已经润湿了此金属薄板。

当金属薄板非常干净时，水便会润湿其表面。因此，当焊锡表面和金属表面也很干净时，焊锡一样会润湿金属表面。其清洁水准的要求比水在金属薄板上还要高很多，因为焊锡和金属之间必须是紧密的连接。否则的话，在它们之间会形成一很薄的污染层。几乎所有的金属在暴露于空气中时，都会立刻氧化，这种极薄的氧化层将妨碍金属表面上焊锡的润湿作用。

如将两个干净的金属表面合在一起后，浸入溶化的焊锡中，焊锡将润湿此两金属表面并向上爬升，以填满相近表面之间的间隙，此为毛细管作用。假如金属表面不干净的话，便没有润湿作用，焊锡装不会填满此点。当一电镀贯穿孔的印刷线路板经过一波焊炉时，使毛细管作用的力量将锡填满此孔，并在印刷线路板上面形成一焊锡带，而不是波的压力将焊锡推进此孔。我们都看过昆虫在池塘的表面走而不润湿它的脚，那是因为有一看不到的压力或力量支持着它，这便是水的表面张力。同样的力量使水在涂满油脂的金属薄板上维持水滴状。用溶剂加以清洗会减少表面张力，水便会润湿和形成一薄层。

我们知道助焊剂在金属的作用就溶剂对涂有油脂的金属薄板一样。溶剂去除油脂，让水润湿金属表面和减少表面张力。助焊剂将去除金属和焊锡间的氧化物，让焊锡润湿金属表面。在焊锡中的污染物会增加表面张力，因此必须小心地管制。锡焊温度也会影响表面张力，即温度越高，表面张力越小。焊锡表面和铜板之间的角度，称为润湿角度（WETTING ANGLE），它是所有焊点检验的基础。