Miten ymmärtää IMC ja miksi intermetallic compound on tärkeä PCB kokoonpano

Miten ymmärtää IMC:tä

Piirilevyjen kokoonpano- ja hitsausprosessissa termi IMC mainitaan usein insinöörien tai laboratorioiden analyysiraporteissa. Mikä on IMC? Mikä rooli IMC:llä on PCB-kokoonpanotehdas hitsausprosessi? Vaikuttaako se hitsin lujuuteen? Kuulen usein ihmisten sanovan, että tämä IMC on liian ohut tai liian paksu. Mikä on IMC:n kohtuullinen paksuus?

Sisällysluettelo
    Lisää otsikko sisällysluettelon luomisen aloittamiseksi.

    Mikä on IMC

    IMC on metallienvälinen yhdiste, joka ei ole metalliseos (mutta jotkut pitävät IMC:tä eräänlaisena metalliseoksena) eikä ole puhdas metalli.Koska IMC on kemiallisten reaktioiden molekyylikomponentti, IMC:n muodostumisen on annettava energiaa, minkä vuoksi IMC:n muodostuminen ei ole puhdas metalli. juotospastan määrä on lämmitettävä hitsausprosessin aikana.

    Lisäksi vain puhdas tina (Sn) juotospastan koostumuksessa on diffuusioreaktio kuparipohjan (kuten OSP, I-Ag, I-Sn-pintakäsittelylevy) tai nikkelipohjan (ENIG-pintakäsittelylevy) kanssa voimakkaassa kuumuudessa ja tuottaa sitten kiinteän rajapinnan IMC: n.

    Mitä eroja on seoksen ja IMC:n välillä?

    IMC on yhdiste, joka muodostuu kahdesta tai useammasta metallialkuaineesta kiinteässä suhteessa, on kemiallisen reaktion tulos, kuuluu puhtaaseen aineeseen. Esimerkiksi Cu6Sn5, Ni3Sn4, AuSn4 jne.
    Seos on puolestaan kahden tai useamman metallin seos. Mittasuhteet eivät ole kiinteät, vaan niitä voidaan muuttaa milloin tahansa, mutta eri alkuaineet sekoittuvat tasaisesti keskenään.

    Miksi juotospastassa on muita metalleja?

    Tämä johtuu siitä, että puhtaan tinan sulamispiste on jopa 232 ° C, jota ei ole helppo käyttää PCB-levyn yleiseen kokoonpanoon ja hitsaukseen. Toisin sanoen nykyiset elektroniset osat eivät voi saavuttaa näin korkeaa lämpötilaa. 

    Siksi tinaa on käytettävä perustana, ja muita seosjuotoksia on lisättävä sulamispisteen alentamiseksi, jotta saavutetaan massatuotannon ja energiansäästön päätarkoitus. Toinen tarkoitus on, että tietyt metallit voivat parantaa juotosliitoksen sitkeyttä ja lujuutta.Lisää pieni määrä hopeaa ja kuparia.

    Miten Cu 6 Sn 5 muodostuu IMC:ssä?

    orgaaninen hitsauksen suojakalvo

    Pintakäsittely PCB perustuu kupariin, kuten OSP (orgaaninen hitsauksen suojakalvo), I-Ag (hopea dippaus), I-Sn (tina dippaus), HASL (tinaruiskutus) ja juotospastahitsaus, muodostavat hyvänlaatuisen IMC Cu 6 Sn 5 -yhdisteen korkeassa kuumuudessa takahitsausuunissa, mutta ajan ikääntyessä tai PCB: n läpi takahitsausuunin liian pitkään.

    Se menee Cu6Sn5: stä huonomman IMC: n Cu3Sn: hen. IMC: n muoto Cu6Sn5 syntyy pohjimmiltaan Cu: n ja Sn: n nestemäisestä reaktiosta, ja se kasvaa ensin kuparialustan ja juotoksen välillä, kun taas Cu3Sn syntyy pohjimmiltaan syntyneen Cu6Sn5: n ja Cu: n kiinteästä reaktiosta, joten se kasvaa yleensä Cu: n ja Cu6Sn5: n rajapinnassa.

    Nickel-based surface treatment PCBS, such as ENIG, ENXG, and ENEPIG, will generate Ni3Sn4 of benign IMC after combining with solder paste in high heat return furnace.Gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd) and tin (Sn) can also form AuSn 4, Ag3Sn and PdSn 4 and other compounds, but it is a wandering IMC, which is harmful to the strength of the solder joint but not beneficial.

    The biggest role of the gold and silver on the welding pad is to protect the bottom nickel and copper from air contact and rust, the thicker the gold and silver, The weaker the solder joint, but not so thin that it does not cover the nickel or copper, otherwise it will not be able to protect the nickel or copper.

    Mikä on erilaisten IMC:iden vahvuus?

    kuparipohjan hitsaustyyny

    Hitsaus on eräänlainen kemiallinen reaction.Taking hitsaus pad kupari pohja esimerkkinä, hyvä hitsaus välittömästi tuottaa η-faasi (lue Eta) hyvänlaatuinen Cu 6 Sn 5, ja myös thicitate kanssa kertyminen hitsaus lämpöä ja ikääntymisen ajan.

    Vanhenemisprosessin aikana juotosliitoksessa kasvaa pahanlaatuinen ε-faasi (lue Epsilon) alkuperäisen Cu 6 Sn 5 pahanlaatuisen Cu 3 Sn:n päälle. Yleensä kuparipohjan hitsauslujuus on parempi kuin nikkelipohjan, ja luotettavuus on suhteellisen korkea, mutta lujuus heikkenee vanhenemisen myötä.

    Nikkelipohjan nikkelin liuotus ja pinnoitus nikkelikulta muodostavat Ni3Sn4-kopideja juotospastan kanssa, mutta kullan pinnoitus nikkelikulta on yleensä paksumpi, paksumpi kultakerros, juotosliitoksen IMC-sukupolvi on suhteellisen ohut, ja kun kulta ei pääse kokonaan pakenemaan, mutta helppo muodostaa kultaa haurasta, koska hitsausprosessissa vasta AuSn4-siirtymisen jälkeen nikkelipohja muodostaa Ni3Sn4 juotospastan kanssa, mutta Ni3Sn4: n lujuus ei ole yhtä vahva kuin Cu6Sn5.

    Pitäisikö IMC:n paksuuden olla paksumpi

    Pitäisikö IMC:n paksuuden olla paksumpi

    Niin kauan kuin rajapinnan IMC kasvaa ulos ja kasvaa tasaisesti, se on OK, koska IMC kasvaa pidemmäksi ja paksummaksi ajan ja lämmön kasvaessa. Kun IMC kasvaa liian paksuksi, lujuus heikkenee ja siitä tulee helposti halkeileva. IMC on vähän kuin tiilien välinen sementti seinää rakennettaessa. Oikea määrä sementtiä voi pitää eri tiilet yhdessä, mutta liian paksu sementti kaatuu helposti.

    IMC:n muodostumisnopeus on periaatteessa verrannollinen ajan ja lämpötilan neliöön. Lisäksi IMC:n paksuuden ehdotetaan olevan 1 ~ 3um. IMC:n muodostumisperiaatteen mukaan tiedetään, että IMC:n paksuudelle ei ole olemassa IPC:n teollista standardia.

    FAQ

    IMC on metallienvälinen yhdiste, joka ei ole metalliseos (mutta jotkut pitävät IMC:tä eräänlaisena metalliseoksena) eikä ole puhdas metalli.

    Hitsaus on eräänlainen kemiallinen reaktio.Taking kuparipohjan hitsaustyyny esimerkkinä, hyvä hitsaus tuottaa välittömästi η-faasia (lue Eta) hyvänlaatuista Cu 6 Sn 5, ja myös thicitate hitsauslämmön kertymisen ja ikääntymisen ajan kanssa.
    Niin kauan kuin rajapinnan IMC kasvaa ulos ja kasvaa tasaisesti, se on normaalia.Koska IMC kasvaa pidemmäksi ja paksummaksi ajan ja lämmön kasvaessa. Kun IMC kasvaa liian paksuksi, lujuus heikkenee ja halkeilee helposti. IMC on vähän kuin tiilien välinen sementti seinää rakennettaessa. Oikea määrä sementtiä voi pitää eri tiilet yhdessä, mutta liian paksu sementti kaatuu helposti.

    Aiheeseen liittyvät viestit

    Short Circuit Unveiled

    Short Circuit Unveiled: Causes, Effects, and Solutions

    In the vast domain of electrical engineering, few phenomena hold as much significance and potential danger as the short circuit. A short circuit isn't merely ...
    The Essentials of Solder Joints : A Comprehensive Guide

    The Essentials of Solder Joints : A Comprehensive Guide

    Solder joints are the fundamental building blocks of electronic assemblies, forming the connections that enable the functionality and reliability of countless devices in our modern ...
    60 questions about hardware design - electronic components、circuits…

    60 kysymystä laitteistosuunnittelusta - elektroniset komponentit、piirit...

    Hardware design involves the creation of physical components and circuits used in electronic devices. It encompasses various aspects, including selecting and integrating electronic components, designing ...
    Opas PCB-suunnitteluun

    Opas PCB-suunnitteluun : Konseptista luomiseen

    Nykyaikaisen elektroniikan maailmassa painettu piirilevy (PCB) on peruspilari, joka mahdollistaa yhä kehittyneempien ja pienikokoisten elektronisten ...
    PCB-pakkaustyypit

    PCB-pakkaustyypit

    PCB-pakkaus tarkoittaa prosessia, jossa painetut piirilevyt (PCB) suljetaan ja suojataan kotelon tai kotelon sisällä.
    Pyydä tarjous

    Jätä kommentti

    Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

    fiFinnish
    Vieritä alkuun