لحام

تتوفر لحامات القصدير والرصاص (Sn-Pb)، والتي تُسمى أيضًا باللحامات اللينة، تجاريًا بتركيزات قصدير تتراوح بين 5% و70% وزنيًا. كلما زاد تركيز القصدير، زادت قوة الشد والقص للحام . يُقلل الرصاص من تكوّن شعيرات القصدير ، [ 7 ] ^{على الرغم من} أن الآلية الدقيقة لذلك غير معروفة. ^{[ 8 ]} تُستخدم اليوم العديد من التقنيات للتخفيف من هذه المشكلة، بما في ذلك تغييرات في عملية التلدين (التسخين والتبريد)، وإضافة عناصر مثل النحاس والنيكل، وتطبيق طبقات واقية . ^{[ 9 ]} من السبائك الشائعة الاستخدام في اللحام الكهربائي سبيكة 60/40 Sn-Pb، التي تنصهر عند 188 درجة مئوية (370 درجة فهرنهايت) ، ^{[ 10 ]} وسبيكة 63/37 Sn-Pb المستخدمة بشكل أساسي في الأعمال الكهربائية/الإلكترونية. يُعد المزيج الأخير سبيكة يوتكتيكية من هذه المعادن، والتي:    

1. يتميز هذا المركب بأدنى درجة انصهار ( 183 درجة مئوية أو 361 درجة فهرنهايت ) من بين جميع سبائك القصدير والرصاص؛  
2. نقطة الانصهار هي في الحقيقة نقطة محددة  وليست نطاقاً.

في الولايات المتحدة، يُحظر استخدام الرصاص في اللحام ومواد اللحام المساعدة في تطبيقات السباكة الخاصة بمياه الشرب منذ عام 1974، بموجب قانون مياه الشرب الآمنة . ^{[ 11 ]} تاريخيًا، كان يُستخدم الرصاص بنسبة أعلى، غالبًا 50/50. وكانت ميزة ذلك هي إبطاء عملية تصلب السبيكة. وبما أن الأنابيب تُركّب معًا قبل اللحام، كان من الممكن مسح اللحام على الوصلة لضمان منع تسرب الماء. وعلى الرغم من استبدال أنابيب المياه المصنوعة من الرصاص بالنحاس عندما بدأ إدراك خطورة التسمم بالرصاص ، إلا أن لحام الرصاص استمر استخدامه حتى ثمانينيات القرن الماضي، لاعتقادهم أن كمية الرصاص التي قد تتسرب إلى الماء من اللحام ضئيلة جدًا في وصلة ملحومة بشكل صحيح. ويُعزز التفاعل الكهروكيميائي بين النحاس والرصاص تآكل الرصاص والقصدير. ومع ذلك، فإن القصدير محمي بطبقة أكسيد غير قابلة للذوبان. بما أن حتى الكميات الصغيرة من الرصاص قد وجدت ضارة بالصحة باعتبارها سمًا عصبيًا قويًا ، ^{[ 12 ]} فقد تم استبدال الرصاص في لحام السباكة بالفضة (تطبيقات من الدرجة الغذائية) أو الأنتيمون ، وغالبًا ما تتم إضافة النحاس ، وتم زيادة نسبة القصدير (انظر اللحام الخالي من الرصاص ).

تُحسّن إضافة القصدير - وهو أغلى من الرصاص - خصائص التبلل للسبيكة؛ إذ يتميز الرصاص نفسه بخصائص تبلل ضعيفة. وتُستخدم سبائك القصدير والرصاص عالية القصدير استخدامًا محدودًا، حيث يمكن الحصول على نطاق قابلية التشكيل نفسه من خلال سبيكة عالية الرصاص أرخص ثمنًا. ^{[ 13 ]}

تذيب لحامات الرصاص والقصدير طلاء الذهب بسهولة وتُشكّل مركبات بين فلزية هشة. ^{[ 14 ]}  يتأكسد لحام القصدير والرصاص بنسبة 60/40 على السطح، مُشكّلاً بنية معقدة من أربع طبقات: أكسيد القصدير (IV) على السطح، وتحته طبقة من أكسيد القصدير (II) مع رصاص مُشتت بدقة، تليها طبقة من أكسيد القصدير (II) مع قصدير ورصاص مُشتتين بدقة، ثم سبيكة اللحام نفسها في الأسفل. ^{[ 15 ]}

يحتوي الرصاص، وإلى حد ما القصدير، المستخدمان في اللحام، على كميات صغيرة ولكنها ذات دلالة من شوائب النظائر المشعة . تُشكل النظائر المشعة التي تخضع لتحلل ألفا مصدر قلق نظرًا لميلها إلى التسبب في أخطاء عابرة . يُعد البولونيوم-210 إشكاليًا بشكل خاص؛ إذ يتحلل الرصاص-210 بيتا إلى بزموت-210 الذي يتحلل بدوره بيتا إلى بولونيوم-210، وهو باعث قوي لجسيمات ألفا . يُعد اليورانيوم-238 والثوريوم -232 من الملوثات الهامة الأخرى لسبائك الرصاص. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

تم اعتماد توجيه الاتحاد الأوروبي بشأن نفايات المعدات الكهربائية والإلكترونية وتوجيه تقييد المواد الخطرة في أوائل عام 2003، ودخلا حيز التنفيذ في 1 يوليو 2006، مما حدّ من استخدام الرصاص في معظم الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المباعة في الاتحاد الأوروبي، وكان له تأثير واسع النطاق على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية المباعة عالميًا. في الولايات المتحدة، قد يحصل المصنّعون على مزايا ضريبية من خلال تقليل استخدام اللحام القائم على الرصاص. قد تحتوي أنواع اللحام الخالية من الرصاص المستخدمة تجاريًا على القصدير والنحاس والفضة والبزموت والإنديوم والزنك والأنتيمون وآثار من معادن أخرى. تتميز معظم بدائل اللحام التقليدية الخالية من الرصاص من نوع Sn  -Pb بنسب انصهار  أعلى بمقدار 50 إلى 200 درجة مئوية، [ ^{18 ] على الرغم من وجود أنواع لحام ذات نسب انصهار أقل بكثير. يتطلب اللحام الخالي من الرصاص عادةً حوالي 2% من} التدفق بالكتلة لتحقيق قدرة ترطيب كافية. ^{[ 19 ]}

عند استخدام اللحام الخالي من الرصاص في اللحام الموجي ، قد يكون من المستحسن استخدام وعاء لحام معدل قليلاً (مثل البطانات أو المراوح المصنوعة من التيتانيوم ) لتقليل تكلفة الصيانة بسبب زيادة امتصاص القصدير في اللحام عالي القصدير.

يستخدم ثلثا المصنّعين اليابانيين لحام القصدير-الفضة-النحاس (Sn-Ag-Cu، أو SAC ) في عمليات اللحام بالتدفق واللحام الموجي ، بينما يستخدمه حوالي 75% من الشركات في اللحام اليدوي. ويعود الانتشار الواسع لهذه العائلة الشائعة من سبائك اللحام الخالية من الرصاص إلى انخفاض درجة انصهارها ( 217 درجة مئوية؛ 423 درجة فهرنهايت )، وهي أقل من درجة انصهار خليط القصدير-الفضة بنسبة 22/78 (وزن/نسبة مئوية) البالغة 221 درجة مئوية (430 درجة فهرنهايت) وخليط القصدير-النحاس بنسبة 99.3/0.7 البالغة 227 درجة مئوية (441 درجة فهرنهايت) . ^{[ 20 ]} تم اكتشاف السلوك اليوتكتيكي الثلاثي لـ Sn-Ag-Cu وتطبيقه في تجميع الإلكترونيات (وتم تسجيل براءة اختراعه) بواسطة فريق من الباحثين من مختبر Ames ، جامعة ولاية أيوا ، ومن مختبرات سانديا الوطنية - ألبوكيرك.        

ركزت العديد من الأبحاث الحديثة على إضافة عنصر رابع إلى لحام القصدير-الفضة-النحاس، وذلك لتوفير التوافق مع معدل التبريد المنخفض لعملية إعادة تدفق كرات اللحام لتجميع مصفوفات شبكات الكرات . ومن أمثلة هذه التركيبات الرباعية العناصر: 18/64/14/4  قصدير-فضة-نحاس-زنك (Sn-Ag-Cu-Zn) (نطاق الانصهار 217-220  درجة مئوية) و18/64/16/2  قصدير-فضة-نحاس- منغنيز (Sn-Ag-Cu-Mn؛ نطاق الانصهار 211-215  درجة مئوية).

تُذيب اللحامات القائمة على القصدير الذهب بسهولة، مُشكّلةً وصلات بين فلزية هشة؛ بالنسبة لسبائك القصدير والرصاص، يبلغ التركيز الحرج للذهب اللازم لتكوين هذه الوصلة الهشة حوالي 4%. تُعدّ اللحامات الغنية بالإنديوم (عادةً الإنديوم والرصاص) أكثر ملاءمةً للحام طبقات الذهب السميكة، نظرًا لأن معدل ذوبان الذهب في الإنديوم أبطأ بكثير. كما تُذيب اللحامات الغنية بالقصدير الفضة بسهولة؛ وللحام طبقات الفضة المعدنية أو الأسطح، تُعدّ السبائك المُضاف إليها الفضة مناسبة؛ كما تُعدّ السبائك الخالية من القصدير خيارًا آخر، على الرغم من أن قدرتها على التبلل أضعف. إذا طالت مدة اللحام بما يكفي لتكوين المركبات البينية، يصبح سطح القصدير في الوصلة الملحومة بالذهب باهتًا للغاية. ^{[ 14 ]}

تُستخدم اللحامات الصلبة في عملية اللحام بالنحاس، وتنصهر عند درجات حرارة أعلى. وتُعد سبائك النحاس مع الزنك أو الفضة هي الأكثر شيوعاً.

في صناعة الفضة والمجوهرات ، تُستخدم أنواع خاصة من اللحام الصلب الذي يجتاز اختبارات المعايرة. يحتوي هذا اللحام على نسبة عالية من المعدن المراد لحامه، ونادرًا ما يُستخدم الرصاص في هذه السبائك. تتفاوت هذه الأنواع من اللحام في صلابتها، وتُصنف إلى "لحام التزجيج"، و"اللحام الصلب"، و"اللحام المتوسط"، و"اللحام السهل"، و"لحام الإصلاح". يتميز لحام التزجيج بنقطة انصهار عالية، قريبة من نقطة انصهار المعدن نفسه، وذلك لمنع انفصال الوصلات أثناء عملية التزجيج. أما الأنواع الأخرى من اللحام، فتُستخدم بترتيب تنازلي حسب صلابتها أثناء عملية التصنيع، لمنع انفصال اللحامات أو الوصلات الملحومة سابقًا عند لحام مواقع إضافية. كما يُستخدم اللحام السهل أو لحام الإصلاح غالبًا في أعمال الإصلاح لنفس السبب. ويُستخدم أيضًا عامل مساعد للصهر لمنع انفصال الوصلات.

يُستخدم لحام الفضة أيضاً في التصنيع لربط الأجزاء المعدنية التي لا يمكن لحامها . تحتوي السبائك المستخدمة لهذه الأغراض على نسبة عالية من الفضة (تصل إلى 40%)، وقد تحتوي أيضاً على الكادميوم .

تؤدي العناصر المختلفة أدوارًا مختلفة في سبيكة اللحام:

• يُضاف الأنتيمون لزيادة المتانة دون التأثير على قابلية التبلل. يمنع تآكل القصدير. يجب تجنبه على الزنك أو الكادميوم أو المعادن المجلفنة لأن الوصلة الناتجة تكون هشة. ^{[ 21 ]}
• يُخفّض البزموت _درجة الانصهار بشكل ملحوظ ويُحسّن قابلية التبلل. في وجود كمية كافية من الرصاص والقصدير، يُشكّل البزموت بلورات من Sn16Pb32Bi52 ذات _درجة انصهار تبلغ 95 درجة مئوية فقط ، والتي تنتشر على طول حدود الحبيبات وقد تُسبب فشل الوصلة عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا. لذلك _، قد ينفصل لحام قطعة عالية الطاقة مطلية مسبقًا بسبائك الرصاص تحت الحمل عند لحامها بلحام يحتوي على البزموت. كما أن هذه الوصلات عُرضة للتشقق. تتمدد السبائك التي تحتوي على أكثر من 47% من البزموت عند التبريد، مما يُمكن استخدامه لتعويض إجهادات عدم تطابق التمدد الحراري. يُبطئ نمو شعيرات القصدير . باهظ الثمن نسبيًا، ومحدود التوافر. 
• يحسّن النحاس مقاومة التلف الناتج عن دورات التسخين والتبريد، كما يحسّن خصائص ترطيب اللحام المنصهر. ويبطئ أيضًا معدل ذوبان النحاس من اللوحة وأطراف المكونات في اللحام السائل. يشكل النحاس في اللحام مركبات بين فلزية. ويمكن استخدام محلول فوق مشبع (بنسبة 1% تقريبًا) من النحاس في القصدير لمنع ذوبان طبقة التمعدن ^{الرقيقة أسفل} نتوءات رقائق BGA ، مثل Sn94Ag3Cu3 _. ^[ ₂₀ ^{] [} ₂₂ ^]
• يمكن إضافة النيكل إلى سبيكة اللحام لتكوين محلول فوق مشبع يمنع ذوبان طبقة التمعدن الرقيقة أسفل النتوء. ^{[ 22 ]} في سبائك القصدير والنحاس، تمنع إضافة كميات صغيرة من النيكل (أقل من 0.5% وزناً) تكوّن الفراغات وانتشار عنصري النحاس والقصدير. ^{[ 20 ]} كما يمنع ذوبان النحاس، وخاصةً عند استخدامه مع البزموت. يعمل وجود النيكل على تثبيت المركبات البينية للنحاس والقصدير، ويمنع نمو التفرعات الشجرية لبلورات بيتا القصدير قبل اليوتكتيكية (وبالتالي يزيد من سيولة السبائك قرب نقطة انصهار اليوتكتيك النحاسي القصديري)، ويعزز لمعان السطح بعد التصلب، ويمنع تشقق السطح عند التبريد؛ وتُسمى هذه السبائك "المعدلة بالنيكل" أو "المثبتة بالنيكل". تزيد الكميات الصغيرة من سيولة المصهور، وتصل النسبة القصوى إلى 0.06%. ^{[ 23 ]} يمكن استخدام كميات أقل من المثلى لتجنب مشاكل براءات الاختراع. يؤدي تقليل السيولة إلى زيادة ملء الثقوب والحد من التجسير وتكوّن الجليد.
• يُستخدم الكوبالت بدلاً من النيكل لتجنب مشاكل براءات الاختراع المتعلقة بتحسين السيولة. ولا يُساهم في تثبيت نمو المركبات المعدنية البينية في السبيكة الصلبة.
• يُخفّض الإنديوم درجة انصهار المعادن ويُحسّن ليونتها. يُشكّل، بوجود الرصاص، مُركّباً ثلاثياً يخضع لتغيير طوري عند 114  درجة مئوية. تكلّفه باهظاً جداً (أغلى بعدة مرات من الفضة)، وندرته. يتأكسد بسهولة، مما يُسبّب مشاكل في الإصلاحات وإعادة العمل، خاصةً عند عدم إمكانية استخدام مُساعدات إزالة الأكسيد، كما هو الحال أثناء تركيب رقائق زرنيخيد الغاليوم. تُستخدم سبائك الإنديوم في التطبيقات المُبرّدة، وفي لحام الذهب لأن الذهب يذوب في الإنديوم بدرجة أقل بكثير من ذوبانه في القصدير. يُمكن للإنديوم أيضاً لحام العديد من اللافلزات (مثل الزجاج، والميكا، والألومينا، والمغنيسيا، والتيتانيا، والزركونيا ، والخزف، والطوب، والخرسانة، والرخام). يميل إلى الانتشار في أشباه الموصلات مُسبّباً تشويباً غير مرغوب فيه. ينتشر بسهولة عبر المعادن عند درجات الحرارة المرتفعة. ضغط بخاره منخفض، مما يجعله مناسباً للاستخدام في أنظمة التفريغ. يُشكّل مركبات بين فلزية هشة مع الذهب؛ لذا فإن اللحام الغني بالإنديوم على الذهب السميك غير موثوق. تُعد اللحامات القائمة على الإنديوم عرضة للتآكل، خاصة في وجود أيونات الكلوريد . ^{[ 24 ]}
• الرصاص رخيص الثمن وله خصائص مناسبة. ترطيبه أسوأ من القصدير. وهو سام، ويجري التخلص منه تدريجياً. يبطئ نمو شعيرات القصدير، ويمنع حشرات القصدير. ويقلل من ذوبان النحاس والمعادن الأخرى في القصدير.
• يُوفر الفضة قوة ميكانيكية، لكن ليونته أقل من الرصاص. في غياب الرصاص، يُحسّن مقاومة الإجهاد الناتج عن الدورات الحرارية. عند استخدام لحام SnAg مع أطراف مطلية بـ HASL-SnPb، تتشكل طور SnPb36Ag2 _{بنقطة انصهار} 179 درجة مئوية، والذي ينتقل إلى سطح التلامس بين اللوحة واللحام، ويتصلب أخيرًا، ثم ينفصل عن اللوحة. ^{[ 18 ]} تُقلل إضافة الفضة إلى القصدير بشكل ملحوظ من ذوبان طبقات الفضة في طور القصدير. في سبيكة القصدير-الفضة اليوتكتيكية (3.5% فضة) والسبائك المشابهة (مثل SAC305)، تميل الفضة إلى تكوين صفائح من _Ag3Sn ، والتي ، إذا تشكلت بالقرب من منطقة إجهاد عالٍ، قد تُشكل مواقع لبدء التشققات وتُسبب ضعفًا في مقاومة الصدمات والسقوط؛ يجب إبقاء محتوى الفضة أقل من 3% لمنع هذه المشاكل. ^{[ 22 ]} نظرًا لحركية الأيونات العالية، تميل الفضة إلى الهجرة وتكوين دوائر قصر عند الرطوبة العالية تحت تأثير التيار المستمر. يعزز تآكل أوعية اللحام، ويزيد من تكوين الخبث. 
• القصدير هو المعدن البنيوي الرئيسي المعتاد في السبيكة. يتميز بقوة جيدة وقابلية عالية للترطيب. إلا أنه عرضة لتآكل القصدير ونمو شعيرات القصدير . يذيب القصدير الفضة والذهب بسهولة، وبدرجة أقل ولكنها لا تزال مهمة، العديد من المعادن الأخرى، مثل النحاس؛ وهذا يشكل مصدر قلق خاص للسبائك الغنية بالقصدير ذات درجات الانصهار العالية ودرجات حرارة إعادة التدفق المرتفعة.
• يُخفّض الزنك درجة انصهار المعدن وهو منخفض التكلفة. مع ذلك، فهو شديد التأثر بالتآكل والأكسدة في الهواء، لذا فإن السبائك المحتوية على الزنك غير مناسبة لبعض التطبيقات، مثل اللحام الموجي، كما أن معاجين اللحام المحتوية على الزنك لها فترة صلاحية أقصر من معاجين اللحام الخالية من الزنك. قد يُشكّل طبقات بين فلزية هشة من النحاس والزنك عند ملامسته للنحاس. يتأكسد بسهولة مما يُعيق التبلل، ويتطلب استخدام مُساعد لحام مناسب.
• يؤثر الجرمانيوم في اللحام الخالي من الرصاص والمُعتمد على القصدير على تكوين الأكاسيد؛ فعند تركيز أقل من 0.002%، يزيد من تكوينها. ويبلغ التركيز الأمثل لكبح الأكسدة 0.005%. ^{[ 25 ]} يُستخدم في سبائك مثل Sn100C. حاصل على براءة اختراع.
• تعمل العناصر الأرضية النادرة ، عند إضافتها بكميات صغيرة، على تحسين بنية المصفوفة في سبائك القصدير والنحاس عن طريق فصل الشوائب عند حدود الحبيبات. ومع ذلك، فإن الإضافة المفرطة تؤدي إلى تكوين شعيرات القصدير؛ كما تؤدي إلى ظهور أطوار زائفة من العناصر الأرضية النادرة، والتي تتأكسد بسهولة وتؤدي إلى تدهور خصائص اللحام. ^{[ 20 ]}
• يُستخدم الفوسفور كمضاد للأكسدة لمنع تكوّن الخبث. كما أنه يقلل من سيولة سبائك القصدير والنحاس.

تدخل الشوائب عادةً إلى خزان اللحام عن طريق إذابة المعادن الموجودة في التجميعات المراد لحامها. أما إذابة معدات المعالجة فليست شائعة، حيث تُختار المواد عادةً بحيث تكون غير قابلة للذوبان في اللحام. ^{[ 26 ]}

• الألومنيوم  - ذوبانيته المنخفضة، يسبب بطء عملية اللحام ومظهرًا باهتًا وخشنًا نتيجة لتكوّن الأكاسيد. إضافة الأنتيمون إلى اللحام تُشكّل مركبات بين فلزية من الألومنيوم والأنتيمون تنفصل إلى خبث . كما أنها تزيد من الهشاشة.
• الأنتيمون  - يُضاف عمداً، بنسبة تصل إلى 0.3% يُحسّن التبلل، بينما تُؤدي الكميات الأكبر إلى تدهور التبلل تدريجياً. كما أنه يزيد من درجة الانصهار.
• الزرنيخ  – يشكل مركبات بين فلزية رقيقة ذات آثار سلبية على الخواص الميكانيكية، ويسبب عدم ترطيب أسطح النحاس الأصفر
• الكادميوم  – يسبب بطء عملية اللحام، ويشكل أكاسيدًا وتشويهًا.
• النحاس  - أكثر الملوثات شيوعًا، يشكل مركبات بين فلزية إبرية الشكل، ويسبب بطء اللحام، وخشونة السبائك، وانخفاض التبلل
• الذهب  - يذوب بسهولة، ويُشكّل مركبات بين فلزية هشة، وتؤدي نسبة تلوث تزيد عن 0.5% إلى تباطؤ عملية اللحام وانخفاض التبلل. كما أنه يُخفّض درجة انصهار اللحامات القائمة على القصدير. وتستطيع سبائك القصدير ذات المحتوى العالي من الذهب امتصاص كميات أكبر منه دون أن تُصبح هشة.
• الحديد  – يشكل مركبات بين فلزية، ويسبب خشونة، لكن معدل ذوبانه منخفض للغاية؛ يذوب بسهولة في الرصاص والقصدير فوق 427  درجة مئوية. ^{[ 14 ]}
• الرصاص  – يسبب مشاكل في الامتثال لتوجيهات تقييد المواد الخطرة عند تجاوز نسبته 0.1%. يمكن أن يتسبب في فشل الوصلات في اللحامات القائمة على البزموت.
• النيكل  – يسبب خشونة السطح، وذوبانه ضئيل جدًا في القصدير والرصاص
• الفوسفور – يشكل فوسفيدات  القصدير والرصاص ، ويسبب الخشونة وعدم التبلل، وهو موجود في طلاء النيكل غير الكهربائي
• الفضة  - غالباً ما تُضاف عمداً، وبكميات كبيرة تُشكّل مركبات بين فلزية تُسبب خشونة وتكوّن نتوءات على سطح اللحام، مما قد يؤدي إلى التقصّف.
• الكبريت – يشكل كبريتيدات  الرصاص والقصدير ، ويسبب عدم ترطيب الأسطح
• الزنك  – يُشكّل في حالة الانصهار خبثًا زائدًا، ويتأكسد بسرعة على سطح الوصلات المتصلبة؛ أكسيد الزنك غير قابل للذوبان في مواد الصهر، مما يُعيق إمكانية الإصلاح؛ قد تكون هناك حاجة إلى طبقات عازلة من النحاس والنيكل عند لحام النحاس الأصفر لمنع هجرة الزنك إلى السطح؛ احتمالية التقصف

مقارنة بين تشطيبات اللوحات الإلكترونية وتراكم الشوائب في حمام اللحام الموجي:

• HASL، خالٍ من الرصاص (مستوى الهواء الساخن): عادةً ما يكون قصديرًا نقيًا تقريبًا. لا يلوث أحواض القصدير العالية.
• HASL، الرصاص: يذوب بعض الرصاص في حوض الاستحمام
• طلاء النيكل بالغمر والذهب (ENIG): يتكون عادةً من طبقة من النيكل بسماكة 100-200 ميكروبوصة، تعلوها طبقة من الذهب بسماكة 3-5 ميكروبوصة. يذوب جزء من الذهب في محلول الطلاء، ولكن نادراً ما تتجاوز السماكة الحد المسموح به.
• الفضة المغمورة: عادةً ما تتراوح سماكة طبقة الفضة بين 10 و15 ميكروبوصة. يذوب جزء منها في المحلول، ونادراً ما تتجاوز السماكة الحد المسموح به.
• القصدير المستخدم في الغمر: لا يلوث أحواض الاستحمام ذات المحتوى العالي من القصدير.
• مادة حافظة عضوية قابلة للحام (OSP): عادةً ما تكون مركبات من فئة الإيميدازول تشكل طبقة رقيقة على سطح النحاس. يذوب النحاس بسهولة في حمامات القصدير العالية. ^{[ 27 ]}

تتشكل العديد من المركبات البينية المعدنية المختلفة أثناء تصلب اللحام وتفاعلاتها مع الأسطح الملحومة. ^{[ 26 ]} تُشكل هذه المركبات أطوارًا متميزة، عادةً كشوائب في مصفوفة محلول صلب مطاوع، ولكنها قد تُشكل المصفوفة نفسها مع شوائب معدنية أو تُشكل مادة بلورية مع مركبات بينية معدنية مختلفة. غالبًا ما تكون المركبات البينية المعدنية صلبة وهشة. يُنتج التوزيع الدقيق لهذه المركبات في مصفوفة مطاوعة سبيكة صلبة، بينما يُنتج التوزيع الخشن سبيكة أكثر ليونة. غالبًا ما تتشكل مجموعة من المركبات البينية المعدنية بين المعدن واللحام، مع ازدياد نسبة المعدن؛ على سبيل المثال، تشكيل بنية Cu -Cu₃Sn _- Cu₆Sn₅ _{- Sn} . قد تتشكل طبقات من المركبات البينية المعدنية بين اللحام والمادة الملحومة. قد تُسبب هذه الطبقات ضعفًا في الموثوقية الميكانيكية وهشاشة، وزيادة في المقاومة الكهربائية، أو هجرة كهربائية وتكوين فراغات. تُعد طبقة المركبات المعدنية بين الذهب والقصدير مسؤولة عن ضعف الموثوقية الميكانيكية للأسطح المطلية بالذهب الملحومة بالقصدير حيث لم يذوب طلاء الذهب تمامًا في اللحام.

تساهم عمليتان في تكوين وصلة اللحام: التفاعل بين الركيزة واللحام المنصهر، ونمو المركبات البينية في الحالة الصلبة. يذوب المعدن الأساسي في اللحام المنصهر بكمية تعتمد على ذوبانيته فيه. ويتفاعل المكون النشط في اللحام مع المعدن الأساسي بمعدل يعتمد على ذوبان المكونات النشطة فيه. أما تفاعلات الحالة الصلبة فهي أكثر تعقيدًا، إذ يمكن تثبيط تكوين المركبات البينية بتغيير تركيبة المعدن الأساسي أو سبيكة اللحام، أو باستخدام طبقة عازلة مناسبة لمنع انتشار المعادن. ^{[ 29 ]}

تتضمن بعض الأمثلة على التفاعلات ما يلي:

• يذوب الذهب والبلاديوم بسهولة في اللحام. أما النحاس والنيكل فيميلان إلى تكوين طبقات بين فلزية أثناء عمليات اللحام العادية. كما يشكل الإنديوم مركبات بين فلزية أيضاً.
• تتميز المركبات البينية من الإنديوم والذهب بهشاشتها، وتشغل حجماً أكبر بأربع مرات تقريباً من حجم الذهب الأصلي. وتُعد أسلاك التوصيل عرضةً بشكل خاص لتآكل الإنديوم. ويمكن أن يؤدي نمو هذه المركبات البينية، بالإضافة إلى التغيرات الحرارية، إلى تلف أسلاك التوصيل. ^{[ 30 ]}
• يُستخدم النحاس المطلي بالنيكل والذهب بكثرة. تُسهّل طبقة الذهب الرقيقة عملية لحام النيكل لأنها تحميه من الأكسدة؛ ويجب أن تكون هذه الطبقة رقيقة بما يكفي لتذوب بسرعة وبشكل كامل، مما يُعرّض النيكل للحام. ^{[ 17 ]}
• يمكن أن تُشكّل طبقات اللحام المصنوعة من الرصاص والقصدير على أطراف النحاس طبقاتٍ بين فلزية من النحاس والقصدير؛ مما يؤدي إلى استنزاف القصدير موضعيًا من سبيكة اللحام وتكوين طبقة غنية بالرصاص. ثم تتعرض هذه الطبقات البينية من القصدير والنحاس للأكسدة، مما يُضعف قابلية اللحام. ^{[ 31 ]}
• Cu ₆ Sn ₅  – شائع على واجهة اللحام النحاسية، ويتشكل بشكل تفضيلي عندما يكون هناك فائض من القصدير؛ في وجود النيكل، يمكن تكوين مركب (Cu,Ni) ₆ Sn ₅ ^{[ 20 ] [ 7 ]}
• Cu ₃ Sn  – شائع على واجهة اللحام النحاسي، ويتشكل بشكل تفضيلي عندما يكون هناك فائض من النحاس متاحًا، وهو أكثر استقرارًا حراريًا من Cu ₆ Sn ₅ ، وغالبًا ما يكون موجودًا عند حدوث اللحام بدرجة حرارة أعلى ^{[ 20 ] [ 7 ]}
• Ni ₃ Sn ₄  – شائع على واجهة اللحام والنيكل ^{[ 20 ] [ 7 ]}
• FeSn ₂  – تكوين بطيء للغاية
• Ag ₃ Sn  - عند تركيز أعلى من الفضة (أكثر من 3٪) في القصدير، تشكل صفائح يمكن أن تعمل كمواقع لبدء الشقوق.
• AuSn ₄  – الطور β  – هش، يتشكل عند زيادة نسبة القصدير. يضر بخصائص اللحام القائم على القصدير للطبقات المطلية بالذهب.
• AuIn ₂  – يتشكل على الحد الفاصل بين الذهب ولحام الإنديوم والرصاص، ويعمل كحاجز ضد المزيد من ذوبان الذهب