PCB Tecnico - IMC? Il rapporto tra resistenza alla saldatura PCB e IMC

Nel processo di assemblaggio e saldatura dei circuiti stampati, sento spesso il termine IMC. Cos'è esattamente IMC? Che ruolo svolge nel processo di saldatura PCB? Influirà la forza dopo la saldatura? Quindi qual è lo spessore dell'IMC per essere più ragionevole?

Di seguito è un'introduzione sulla relazione tra resistenza alla saldatura PCB e IMC.

1. Che cos'è IMC?

IMC è l'abbreviazione di [Intermetallic Compound], e il cinese dovrebbe essere tradotto in [Intermetallic Compound] o [Intermetallic].

E IMC è una formula chimica, non una lega, né un metallo puro.

Poiché IMC è una composizione molecolare chimica, l'energia deve essere data alla formazione di IMC, motivo per cui la pasta di saldatura deve essere riscaldata durante il processo di saldatura, e solo lo stagno puro (Sn) nella composizione della pasta di saldatura può interagire con la base di rame (OSP, I-Ag, I-Sn)) o la base di nichel (ENIG) subisce una reazione di diffusione in calore forte, generando così una forte IMC interfacciale.

2. Qual è la differenza tra [lega] e [composto intermedio]?

Il composto metallico di interfaccia è un composto formato da più di due elementi metallici in un "rapporto fisso". È il risultato di una "reazione chimica" ed è una sostanza pura. Ad esempio, sostanze come Cu6Sn5, Ni3Sn4, AuSn4... ecc.

Una lega è una miscela di due o più metalli. Il rapporto non è fisso e può essere regolato in qualsiasi momento. È solo necessario mescolare uniformemente diversi elementi insieme.

Quindi si può dire che uomini e donne mescolati insieme sono chiamati leghe; e i bambini nati dopo l'unione di uomini e donne sono chiamati composti. Questa metafora sarà superata?

3. Dal momento che si chiama "pasta di saldatura", perché ci sono altri componenti metallici in esso?

Questo perché il punto di fusione dello stagno puro è alto fino a 232Â ° C, che non è facile da usare per l'assemblaggio generale e la saldatura della scheda PCB, o le parti elettroniche correnti non possono raggiungere tale temperatura elevata, quindi deve essere principalmente stagno e quindi altri saldatori della lega vengono aggiunti per ridurre il suo punto di fusione, al fine di raggiungere lo scopo principale della produzione di massa e del risparmio energetico, e lo scopo secondario è quello di migliorare la durezza e la resistenza del giunto di saldatura.

Ad esempio, aggiungendo una piccola quantità di argento e rame per fare SAC305, il suo punto eutettico scende a 217°C. Aggiungendo rame e nichel per fare SCNi, il suo punto eutettico diventa 227°C. Questa è una domanda molto interessante. Perché il punto eutettico di due metalli con alto punto di fusione diminuisce notevolmente dopo averli mescolati in un certo rapporto? Gli amici interessati possono prima trovare il diagramma metallografico binario di equilibrio di stagno-piombo per riferimento. Una volta sola.

4. Vedo spesso le formule chimiche di Cu6Sn5, Ni3Sn4, Cu3Sn, AuSn4, Ag3Sn e PdSn4 in IMC. Qual è la formazione e la posizione di queste formule chimiche?

Il trattamento superficiale del PCB di base in rame, come OSP (maschera di saldatura organica), I-Ag (argento dip), I-Sn (stagno dip), HASL (stagno spray) e pasta di saldatura, in riflusso di calore elevato Il benigno IMC Cu6Sn5 sarà formato nel forno. Con il passare del tempo, o il PCB passa attraverso il forno di riflusso per troppo tempo, rigenera lentamente l'IMC Cu3Sn inferiore.

I PCB trattati in superficie a base di nichel, come ENIG, ENXG ed ENEPIG, formeranno benigni IMC Ni3Sn4 dopo essere stati combinati con pasta di saldatura in un forno a riflusso ad alto calore.

Oro (Au), argento (Ag), palladio (Pd) possono anche formare composti AuSn4, Ag3Sn e PdSn4 con stagno (Sn), ma è un IMC roaming, che è dannoso per la resistenza dei giunti di saldatura. Il ruolo più grande di oro e argento sul cuscinetto di saldatura è quello di proteggere il nichel inferiore e il rame inferiore dalla ruggine. Più spessi sono l'oro e l'argento, più debole è la forza del giunto di saldatura, ma non può essere così sottile da non poter coprire completamente il nichel inferiore e il rame inferiore., Altrimenti non sarà in grado di proteggere il nichel inferiore o rame inferiore.

5. Qual è la forza dei vari IMC?

Ricordati ancora che la saldatura e' una reazione chimica.

■Prendete il cuscinetto di saldatura a base di rame come esempio, una buona saldatura genererà immediatamente Cu6Sn5 benigno in fase η (leggi Eta) e crescerà più spessa con l'accumulo di calore di saldatura e tempo di invecchiamento.

■Nel processo di invecchiamento, l'articolazione di saldatura crescerà maligno di fase ε (leggi Epsilon) maligno Cu3Sn sul Cu6Sn5 originale. In generale, la forza di saldatura della base di rame è migliore di quella della base di nichel e l'affidabilità è anche superiore.

L'oro ad immersione al nichel a base di nichel più spessa e l'oro nichelato galvanizzato hanno un IMC più sottile e più facile da formare fragilità dell'oro. Solo dopo la migrazione di AuSn4, la base di nichel formerà Ni3Sn4, ma la sua forza è l'originale Non buono come Cu6Sn5.

6. È lo spessore dell'IMC più spesso, meglio è?

Finché l'interfaccia IMC cresce e cresce uniformemente, è sufficiente, perché l'IMC crescerà e si ispessirà con l'accumulo di tempo e calore. Quando l'IMC cresce troppo spesso, la forza si deteriorerà e sarà fragile. Questo è un po' come il cemento tra mattoni e mattoni. La giusta quantità di cemento può combinare diversi mattoni, ma se il cemento è troppo spesso, è facile da spingere verso il basso.

La velocità di generazione di IMC è fondamentalmente proporzionale al quadrato di tempo e temperatura.

Quanto sopra è un'introduzione su ciò che è IMC e la relazione tra la forza di saldatura PCB e IMC.