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 Usine d'assemblage de PCB le processus de soudage ? Cela affecte-t-il la résistance de la soudure ? J'entends souvent les gens dire que cet IMC est trop fin ou trop épais. Quelle est l'épaisseur raisonnable de l'IMC ?
Qu'est-ce que l'IMC
L'IMC est un composé intermétallique, qui n'est pas un alliage (mais certains considèrent l'IMC comme une sorte d'alliage) et n'est pas un métal pur.Puisque l'IMC est un composant moléculaire des réactions chimiques, la formation de l'IMC doit donner de l'énergie, c'est pourquoi quantité de pâte à souder doit être chauffé pendant le processus de soudage.
En outre, seul l'étain pur (Sn) dans la composition de la pâte à braser aura une réaction de diffusion avec la base de cuivre (telle que la carte de traitement de surface OSP, I-Ag, I-Sn) ou la base de nickel (carte de traitement de surface ENIG) dans une forte chaleur, et génère ensuite une interface solide IMC.
Quelles sont les différences entre l'alliage et l'IMC
L'IMC est un composé formé par deux ou plusieurs éléments métalliques dans une proportion fixe, est le résultat d'une réaction chimique, appartient à la substance pure. Par exemple, Cu6Sn5, Ni3Sn4, AuSn4, etc.
L'alliage, quant à lui, est un mélange de deux ou plusieurs métaux. Les proportions ne sont pas fixes et peuvent être ajustées à tout moment, mais les différents éléments sont mélangés de façon homogène.
Pourquoi il y a d'autres métaux dans la pâte à braser
En effet, le point de fusion de l'étain pur peut atteindre 232°C, ce qui n'est pas facile à utiliser pour l'assemblage général et le soudage des cartes de circuits imprimés. En d'autres termes, les pièces électroniques actuelles ne peuvent pas atteindre une température aussi élevée.
Par conséquent, l'étain doit être utilisé comme base, et d'autres alliages de soudure doivent être ajoutés pour réduire son point de fusion, de manière à atteindre l'objectif principal de la production de masse et des économies d'énergie. Le deuxième objectif est que certains métaux peuvent améliorer la ténacité et la résistance du joint de soudure.Ajouter une petite quantité d'argent et de cuivre pour faire.
Comment Cu 6 Sn 5 se forme-t-il en IMC ?
Le traitement de surface du PCB à base de cuivre, tel que l'OSP (film organique de protection contre la soudure), l'I-Ag (trempage à l'argent), l'I-Sn (trempage à l'étain), l'HASL (pulvérisation d'étain) et le soudage à la pâte à braser, formera un composé IMC Cu 6 Sn 5 bénin dans le four de soudage à haute chaleur, mais avec le vieillissement du temps, ou le PCB passe trop longtemps dans le four de soudage.
Il va de Cu6Sn5 à Cu3Sn de l'IMC inférieur. La forme dans l'IMC Cu6Sn5 est essentiellement générée par la réaction liquide de Cu et Sn, et se développera d'abord entre la base de cuivre et la soudure, tandis que Cu3Sn est essentiellement généré par la réaction solide du Cu6Sn5 généré et Cu, donc il se développe généralement à l'interface de Cu et Cu6Sn5.
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 joint de soudure, 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.
Quelle est la force des différents types d'IMC ?
Si l'on prend l'exemple du patin de soudage de la base de cuivre, un bon soudage génère immédiatement la phase η (lire Eta) bénigne Cu 6 Sn 5, et se dégrade également avec l'accumulation de chaleur de soudage et le temps de vieillissement.
Au cours du processus de vieillissement, le joint de soudure va se développer en phase ε maligne (lire Epsilon) sur le Cu 6 Sn 5 maligne d'origine. En général, la résistance à la soudure de la base de cuivre est meilleure que celle de la base de nickel, et la fiabilité est relativement élevée, mais la résistance se détériore avec le vieillissement.
La lixiviation du nickel de base et le placage du nickel-or formeront des copides Ni3Sn4 avec la pâte à souder, mais le placage du nickel-or est généralement plus épais, plus la couche d'or est épaisse, la génération d'IMC du joint de soudure sera relativement mince, et lorsque l'or ne s'échappe pas complètement, mais facile de former de l'or fragile, parce que dans le processus de soudage, seulement après la migration de AuSn4, La base de nickel formera Ni 3 Sn 4 avec la pâte à souder, mais la force de Ni3Sn4 n'est pas aussi forte que Cu6Sn5.
L'épaisseur de l'IMC doit-elle être plus importante
Tant que l'interface IMC se développe et se développe de manière régulière, tout va bien, car l'IMC s'allonge et s'épaissit avec l'accumulation de temps et de chaleur. Lorsque l'IMC devient trop épais, la résistance se détériore et il devient facile de se fissurer. L'IMC est un peu comme le ciment entre les briques dans la construction d'un mur. La bonne quantité de ciment peut maintenir les différentes briques ensemble, mais le ciment est trop épais et s'effondre facilement.
La vitesse de génération de l'IMC est fondamentalement proportionnelle au carré du temps et de la température. En outre, il est suggéré que l'épaisseur de l'IMC soit comprise entre 1 et 3 um. Selon le principe de formation de l'IMC, on sait qu'il n'existe pas de norme industrielle IPC pour l'épaisseur de l'IMC.
FAQ
L'IMC est un composé intermétallique, qui n'est pas un alliage (mais certains considèrent l'IMC comme une sorte d'alliage) et n'est pas un métal pur.
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- 3 janvier 2023
- 1:58 heures
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