(1)焊料表面张力
    显然，对于润湿现象而言，液体的表面张力是起阻碍作用的，表面张力越大，润湿现象越不容易发生。表面张力在焊接过程中是一个非常重要的物理量，液态的熔融焊料的表面张力在500J/m²(185℃)左右，它的存在直接影响焊接过程和最终焊点质量，许多焊接
缺陷的分析都需要表面张力的概念。表面张力是物质固有性质，我们无法消除它，只能改变它。
    (2)焊件自由能
    对于固体而言，自由能表现为对气体的吸附作用，以及对液体润湿其表面的拉动作用。固体表面自由能越大，润湿越容易进行。
    ①所有清洁的金属表面自由能都远大于其氧化物；
    ②金属表面积越大，表面自由能也相应增大。在锡焊中粗糙的焊件表面由于表面积大更容易被润湿；
    ③不同金属及其合金表面自由能不同，因而可以通过焊件表面镀层改善其润湿性能。
    3)润湿角
    对于确定的固体表面和液体而言，在确定的环境条件（温度、气压等）下，固体自由能和液体表面张力都是确定的，因此润湿程度也是确定的，即液体在固体表面漫流到一定程度就停止了。此时，液体和固体交界处形咸一定的角度，这个角称润湿角，也叫接触角，这是定量分析润湿现象的一个物理量。如图6.3.8所示， q角从0^。～180^。， q角越小，润湿越充分。实际中我们以90^。为润湿的分界。           T74LS174BI

                
    
    锡焊过程中，熔化的铅锡焊料和焊件之间的作用，正是这种润湿现象。如果焊料能润湿焊件，我们则说它们之间可以焊接，观测润湿角是锡焊检测的方法之一。润湿角越小，焊接质量越好。
    一般质量合格的铅锡焊料和铜之间的润湿角可达14^。；无铅焊料和铜之间的润湿角一般超过20^。；实际应用中对铅锡焊料而言，如果达到45^。，焊接质量可以接受(见图6.3.9(a))。必须注意焊点润湿角指的是界面，而不是焊料的几何形状(见图6.3.9(b))。
   

             
    4)润湿力
    物理基本定律告诉我们，任何物体运动都是受到力的作用，润湿现象中液体在固体表面的铺展运动也不例外。根据物理化学研究，在润湿现象中，力作用在固态、液态和气态交汇处，即图6.3.10中界面交汇点的力有3个，分别是液一气界面张力A、固一气界面张力B和固-液界面张力C，使液体铺展流动的力是其合力F，则有
                                    F=B-(C+Acos q)
式中，F为润湿力；A为液-气界面张力；B为固-气界面张力；C为固-液界面张力； q为润湿角。
    润湿力F也称焊接力。在润湿开始时 q角最大，故F也最大，随着润湿过程的进行， q角减小，F也减小，当B=(C+Acos q)时，F=O，润湿过程终止。

                       
    润湿力决定了润湿能否进行以及润湿的程度，其大小与固休自由能、液体表面张力以及气体种类有关，前面已经讨论过，与锡焊过程和最终质量密切相关。
    作为润湿力存在的一个实例，再流焊中焊料在焊接过程中沿元件引线的爬升是一个典型。如图6.3.11所示，熔化的焊料能够克服重力向上爬升，正是润湿力的作用。

                    
 
    在锡焊中，润湿力是必不可少的，但也不是越大越好，在实际焊接工艺中，有时润湿力太大也会造成焊接缺陷。
  

    3．结合层
    1)结合层及其成分
    焊料润湿焊件的过程中，符合金属扩散的条件，所以焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金层，我们称之为结合层，也称界面层（见图6.3.12）。结合层的成分既不同于焊料又不同于焊件，而是一种既有电化学作用（生成金属间化合物，例如Cu₆ Sn₅、CU₃Sn、Cu₃Sn₈等），又有冶金作用（形成合金固溶体）13特殊层。由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金属连续性（见图6.3.13）。焊接过程同黏结物品的机理不同之处即在于此，黏合剂黏结物品是靠固体表面凸凹不平的机械啮合作用，而锡焊则靠结合层的作用实现连接。

    3．结合层
    1)结合层及其成分
    焊料润湿焊件的过程中，符合金属扩散的条件，所以焊料和焊件的界面有扩散现象发生。这种扩散的结果，使得焊料和焊件界面上形成一种新的金属合金层，我们称之为结合层，也称界面层（见图6.3.12）。结合层的成分既不同于焊料又不同于焊件，而是一种既有电化学作用（生成金属间化合物，例如Cu₆ Sn₅、CU₃Sn、Cu₃Sn₈等），又有冶金作用（形成合金固溶体）13特殊层。由于结合层的作用将焊料和焊件结合成一个整体，实现金属连续性（见图6.3.13）。焊接过程同黏结物品的机理不同之处即在于此，黏合剂黏结物品是靠固体表面凸凹不平的机械啮合作用，而锡焊则靠结合层的作用实现连接。

                   
  
    2)结合层厚度
    焊料和5在锡焊过程中生成结合层，其厚度过薄或过厚都不能达到最好的性能。结合层小于0.5μm，焊料与焊件之间没有形成扩散，实际上是一种半附着性结合，强度很低；而大于5μm则意味着生成金属间化合物过多，产生脆性，降低强度。关于结合层厚度,目前没有公认的标准，一般认为0.5～3.5μm范围较好，焊点强度高，导电性能好。
    3)佥属间化合物
    金属间化合物缩写为IMC(inter metallic compound)，是金属之间形成的组成稳定结构的化合物，例如铜和锡可以形成Cu₃Sn、Cu₆Sn₅锡和银形成Ag₃Sn等。金属间化合物虽然称为“化合物”，却不符合化合价规律，有人称之为“电子价”结合。
    对于锡焊而言'金属间化合物是焊料和焊件之间形成结合层的组成部分，是扩散进行中金属之间反应的结果，而不是形成结合层的条件。因为从材料结构来说，IMC是脆性结构，强度低于焊料，特别是形成连续层状危害较大。图6.3.13(a)是Ag3Sn形成的粗大结晶结构,图6.3.13(b)是锡银铜焊料和铜焊件在锡焊后形成结合层后，由于金属间化合物Cu3Sn的形成而引起的空洞缺陷。