In the process of assembly and welding of circuit boards, the term IMC is often mentioned in the analysis reports of engineers or laboratories. What is IMC? What role does IMC play in the PCB Montage Fabrik Schweißprozess? Beeinträchtigt es die Festigkeit der Schweißnaht? Ich höre oft, dass das IMC zu dünn oder zu dick ist. Was ist die angemessene Dicke des IMC?
Was ist IMC?
Bei IMC handelt es sich um eine intermetallische Verbindung, die keine Legierung ist (manche sehen IMC jedoch als eine Art Legierung an) und kein reines Metall darstellt; da IMC ein molekularer Bestandteil chemischer Reaktionen ist, muss bei der Bildung von IMC Energie zugeführt werden. Menge der Lötpaste während des Schweißvorgangs erwärmt werden muss.
Darüber hinaus wird nur reines Zinn (Sn) in der Zusammensetzung der Lötpaste Diffusionsreaktion mit Kupferbasis (wie OSP, I-Ag, I-Sn Oberflächenbehandlung Bord) oder Nickelbasis (ENIG Oberflächenbehandlung Bord) in starker Hitze haben, und dann erzeugen feste Schnittstelle IMC
Was sind die Unterschiede zwischen Legierung und IMC
IMC ist eine Verbindung, die aus zwei oder mehr Metallelementen in einem festen Verhältnis gebildet wird, ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion und gehört zu den reinen Stoffen. Zum Beispiel Cu6Sn5, Ni3Sn4, AuSn4, usw.
Eine Legierung hingegen ist ein Gemisch aus zwei oder mehr Metallen. Die Proportionen sind nicht festgelegt und können jederzeit angepasst werden, aber die verschiedenen Elemente sind gleichmäßig miteinander vermischt.
Warum gibt es andere Metalle in der Lötpaste?
Der Grund dafür ist, dass der Schmelzpunkt von reinem Zinn bei bis zu 232 °C liegt, was für die allgemeine Montage und das Schweißen von Leiterplatten nicht ohne weiteres verwendet werden kann. Mit anderen Worten: Aktuelle elektronische Bauteile können eine so hohe Temperatur nicht erreichen.
Daher muss Zinn als Basis verwendet werden, und andere Lotlegierungen müssen hinzugefügt werden, um den Schmelzpunkt zu senken, damit der Hauptzweck der Massenproduktion und der Energieeinsparung erreicht wird. Der zweite Zweck ist, dass bestimmte Metalle die Zähigkeit und Festigkeit der Lötstelle verbessern können.fügen Sie eine kleine Menge von Silber und Kupfer zu machen.
Wie bildet sich Cu 6 Sn 5 im IMC
Oberflächenbehandlung PCB auf der Grundlage von Kupfer, wie OSP (organische Schweißen Schutzfilm), I-Ag (Silber Tauchen), I-Sn (Zinn Tauchen), HASL (Zinn Spritzen) und Lotpaste Schweißen, wird gutartige IMC Cu 6 Sn 5 Verbindung in der hohen Hitze zurück Schweißen Ofen, aber mit der Alterung der Zeit, oder PCB durch die zurück Schweißen Ofen für zu lange.
Es geht von Cu6Sn5 zu Cu3Sn des minderwertigen IMC. Form in IMC Cu6Sn5 ist im Grunde durch die flüssige Reaktion von Cu und Sn erzeugt, und wird zunächst zwischen der Kupferbasis und dem Lot wachsen, während Cu3Sn ist im Grunde durch die feste Reaktion der erzeugten Cu6Sn5 und Cu erzeugt, so dass es im Allgemeinen an der Schnittstelle von Cu und Cu6Sn5 wächst.
Oberflächenbehandlung auf Nickelbasis PCBS, wie z. B. ENIGGold (Au), Silber (Ag), Palladium (Pd) und Zinn (Sn) können auch AuSn 4, Ag3Sn und PdSn 4 und andere Verbindungen bilden, aber es ist ein wandernder IMC, der für die Festigkeit der Lötstelle schädlich, aber nicht nützlich ist.
Die größte Rolle des Goldes und des Silbers auf der Schweißunterlage besteht darin, das untere Nickel und das Kupfer vor Luftkontakt und Rost zu schützen; je dicker das Gold und das Silber sind, desto schwächer ist die LötstelleSie darf jedoch nicht so dünn sein, dass sie das Nickel oder Kupfer nicht bedeckt, da sie sonst nicht in der Lage ist, das Nickel oder Kupfer zu schützen.
Was ist die Stärke der verschiedenen Arten von IMC
Das Schweißen ist eine Art von chemischer Reaktion, und wenn man das Schweißkissen auf Kupferbasis als Beispiel nimmt, entsteht bei gutem Schweißen sofort eine η-Phase (lesen Sie Eta), die gutartig ist (Cu 6 Sn 5), und sie wird auch mit der Anhäufung von Schweißwärme und der Alterungszeit schrumpfen.
Während des Alterungsprozesses bildet sich an der Lötstelle eine bösartige ε-Phase (siehe Epsilon) auf dem ursprünglichen Cu 6 Sn 5 bösartigen Cu 3 Sn. Im Allgemeinen ist die Schweißfestigkeit von Kupferbasis besser als die von Nickelbasis, und die Zuverlässigkeit ist relativ hoch, aber die Festigkeit wird mit der Zeit Alterung verschlechtern.
Nickelbasis Nickel Auslaugung und Beschichtung Nickel Gold wird Ni3Sn4 Copide mit Lotpaste bilden, aber die Goldbeschichtung Nickel Gold ist in der Regel dicker, desto dicker die Goldschicht, die Lötstelle IMC Generation wird relativ dünn sein, und wenn Gold nicht vollständig zu entkommen, aber leicht zu bilden Gold spröde, weil in den Schweißprozess, nur nach AuSn4 Migration, Die Nickelbasis wird Ni 3 Sn 4 mit der Lotpaste bilden, aber die Stärke der Ni3Sn4 ist nicht so stark wie Cu6Sn5.
Sollte die Dicke der IMC dicker sein
Solange die IMC-Grenzfläche gleichmäßig wächst, ist es in Ordnung, denn mit zunehmender Zeit und Wärme wird die IMC länger und dicker. Wenn die IMC zu dick wird, verschlechtert sich die Festigkeit und es kommt leicht zu Rissen. IMA ist ein bisschen wie der Zement zwischen den Ziegeln beim Bau einer Mauer. Die richtige Menge Zement kann die verschiedenen Ziegelsteine zusammenhalten, aber der Zement ist zu dick und kann leicht einreißen.
Die Geschwindigkeit der IMC-Erzeugung ist grundsätzlich proportional zum Quadrat von Zeit und Temperatur. Darüber hinaus sollte die Dicke der IMC zwischen 1 und 3 um liegen. Nach dem Prinzip der IMC-Bildung ist bekannt, dass es keine IPC-Industrienorm für die Dicke von IMC gibt.
FAQ
IMC ist eine intermetallische Verbindung, die keine Legierung ist (manche betrachten IMC jedoch als eine Art Legierung) und kein reines Metall ist.
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- Januar 3, 2023
- 1:58 a.m.
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