În timpul lipirii, materialul aliajului de lipit este îmbinat împreună, fără a fi necesară topirea metalului de bază (substratul). Însă, pentru a obține o îmbinare de lipire fiabilă, trebuie să se formeze o legătură metalurgică adecvată între cele două suprafețe metalice și trebuie să aibă loc umezirea. În general, se spune că umezirea are loc dacă unghiul de umectare sau de contact este între 0o și 90o. În schimb, dacă unghiul de contact este între 90o și 180o, sistemul este considerat a fi neumectat. Conform ecuației lui Young (Jacobson și Humpston 2004), unghiul de contact (θc) este determinat din echilibrul tensiunilor interfațiale de la joncțiune, așa cum se arată în Fig. 4:
During soldering, the solder material is joined together without the need to melt the base metal (substrate). However, in order to achieve a reliable solder joint, a proper metallurgical bond between the two metal surfaces must be formed and wetting must take place. In general, wetting is said to happen if the wetting or contact angle lies between 0 and 90. Conversely, if the contact angle lies between 90 and 180, the system is considered to be non-wetting. According to Young’s equation (Jacobson and Humpston 2004), the contact angle (θc) is determined from the balance of interfacial tensions at the junction, as shown in Fig. 4:

unde γSF este tensiunea interfacială dintre flux și metalul de bază solid, γSL este tensiunea interfacială dintre aliajul de lipit topit și metalul de bază solid, γLF este tensiunea interfacială dintre aliajul de lipit topit și flux, iar θc este unghi de contact. Figura 4 prezintă împrăștierea aliajului de lipit topit pe suprafețele orizontale și verticale. Umectarea superioară este asociată cu un unghi de contact mic. Pentru a reduce unghiul de contact, este util să se reducă γLF prin aplicarea fluxului activ.
where γSF is the interfacial tension between the flux and solid base metal, γSL is the interfacial tension between the molten solder and the solid base metal, γLF is the interfacial tension between the molten solder and the flux, and θc is the contact angle. Figure 4 shows the spreading of molten solder on the horizontal and vertical surfaces. Superior wetting is associated with a small contact angle. In order to reduce the contact angle, it is useful to reduce γLF through the application of active flux.

Formarea unei îmbinări de lipire este posibilă prin (i) introducerea de agenți de flux pentru a îndepărta stratul de oxid prezent pe suprafețele metalice și (ii) utilizarea unui mediu inert în timpul procesului de lipire, pentru a reduce formarea de oxid. Figura 5 prezintă fenomenele care au loc în timpul procesului de lipire. La activarea fluxului, prezența oxidului pe suprafețele de lipit și metal de bază este îndepărtată. Acest lucru permite umectarea să aibă loc pe măsură ce aliajul de lipire se topește. Are loc o reacție metalurgică a aliajului de lipit topit și a metalului de bază și are loc dizolvarea metalului de bază în aliajul de lipit topit. Această reacție este cunoscută sub numele de reacție de lipire lichidă și duce la formarea unui strat interfacial intermetalic. După solidificarea îmbinării de lipit, reacția metalurgică continuă să aibă loc în timp ce îmbinarea este în funcțiune, iar reacția este denumită ca reacție de stare solidă.
The formation of a solder joint is made possible by (i) introducing fluxing agents to remove the oxide layer present on metal surfaces and (ii) using an inert environment during the soldering process, to reduce the oxide formation. Figure 5 shows the phenomena taking place during the soldering process. Upon the activation of the flux, the presence of oxide on the solder and base metal surfaces is removed. This allows wetting to take place as the solder melts. A metallurgical reaction of the molten solder and base metal occurs, and there is dissolution of the base metal into the molten solder. This reaction is known as liquid solder reaction, and it leads to the formation of an interfacial intermetallic layer. After the solidification of the solder joint, metallurgical reaction continues to take place while the joint is in service, and the reaction is termed as solid-state reaction.

După cum se arată în Fig. 6 și 7, compușii intermetalici (IMC) sunt formați la (i) interfața dintre aliajul de lipire și metalul de bază al substratului și (ii) în interiorul materialului aliajului de lipit în vrac. Formarea unor astfel de compuși intermetalici poate modifica microstructura îmbinărilor de lipit și, prin urmare, poate influența fiabilitatea lor pe termen lung. Deși prezența IMC-urilor interfaciale este de dorit pentru formarea unei îmbinări bune de lipire, studiile au arătat că creșterea excesivă a intermetalicilor degradează integritatea interfacială (Ahat și colab. 2001; Nai și colab. 2009).
As shown in Figs. 6 and 7, intermetallic compounds (IMCs) are formed at (i) the interface between solder and base metal of the substrate and (ii) inside the bulk solder material. The formation of such intermetallic compounds can alter the microstructure of the solder joints and hence influence their long-term reliability. Although the presence of interfacial IMCs is desirable for the formation of a good solder joint, studies have shown that excessive intermetallics growth degrades interfacial integrity (Ahat et al. 2001; Nai et al. 2009).