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 Fabrik för PCB-montering svetsprocessen? Påverkar det svetsens hållfasthet? Jag hör ofta folk säga att denna IMC är för tunn eller för tjock. Vad är en rimlig tjocklek på IMC?
Vad är IMC?
IMC är en intermetallisk förening, som inte är en legering (men vissa betraktar IMC som en slags legering) och är inte en ren metall.Eftersom IMC är en molekylär komponent i kemiska reaktioner måste bildandet av IMC ge energi, vilket är anledningen till att mängd lödmassa måste värmas upp under svetsprocessen.
Dessutom kommer endast rent tenn (Sn) i sammansättningen av lödpastan att ha diffusionsreaktion med kopparbasen (t.ex. OSP, I-Ag, I-Sn ytbehandlingsbräda) eller nickelbasen (ENIG-ytbehandlingsbräda) i stark värme och sedan generera fast gränssnitt IMC.
Vilka är skillnaderna mellan legering och IMC?
IMC är en förening som bildas av två eller flera metallelement i en fast proportion, är ett resultat av en kemisk reaktion och tillhör det rena ämnet. Till exempel Cu6Sn5, Ni3Sn4, AuSn4 osv.
En legering är däremot en blandning av två eller flera metaller. Proportionerna är inte fasta och kan justeras när som helst, men de olika elementen är jämnt blandade med varandra.
Varför finns det andra metaller i lödpasta?
Detta beror på att smältpunkten för rent tenn är upp till 232 °C, vilket inte är lätt att använda för allmän montering och svetsning av kretskort. Med andra ord kan nuvarande elektroniska delar inte nå en så hög temperatur.
Därför måste tenn användas som bas och annan legering lödning måste tillsättas för att sänka smältpunkten, för att uppnå huvudsyftet med massproduktion och energibesparing. Det andra syftet är att vissa metaller kan förbättra lödfogens seghet och styrka. lägga till en liten mängd silver och koppar för att göra.
Hur bildas Cu 6 Sn 5 i IMC?
Ytbehandling av PCB baserad på koppar, såsom OSP (organisk svetsskyddsfilm), I-Ag (silverdippning), I-Sn (tenndippning), HASL (tennsprutning) och svetsning med lödpasta, kommer att bilda godartad IMC Cu 6 Sn 5-förening i den högvarma bakre svetsugnen, men med åldrande av tid, eller PCB genom bakre svetsugnen för länge.
Den går från Cu6Sn5 till Cu3Sn i den sämre IMC-formen i IMC Cu6Sn5 genereras i princip av den flytande reaktionen mellan Cu och Sn och kommer först att växa mellan kopparbasen och lodet, medan Cu3Sn i princip genereras av den fasta reaktionen mellan den genererade Cu6Sn5 och Cu, så den växer i allmänhet vid gränssnittet mellan Cu och Cu6Sn5.
Nickelbaserad ytbehandling PCBS, t.ex. ENIGGuld (Au), silver (Ag), palladium (Pd) och tenn (Sn) kan också bilda AuSn 4, Ag3Sn och PdSn 4 och andra föreningar, men det är en vandrande IMC, som är skadlig för lödfogens styrka men inte fördelaktig.
Den största rollen för guld och silver på svetsplattan är att skydda bottennickel och koppar från luftkontakt och rost, ju tjockare guld och silver, desto svagare lödfogmen inte så tunt att det inte täcker nickel eller koppar, annars kommer det inte att kunna skydda nickel eller koppar.
Vilken är styrkan i olika typer av IMC?
Svetsning är en slags kemisk reaktion.Om vi tar svetsunderlaget av kopparbas som exempel kommer en bra svetsning omedelbart att generera η-fas (läs Eta) godartad Cu 6 Sn 5, och kommer också att bli tyngre med ackumuleringen av svetsvärme och åldringstiden.
Under åldringsprocessen kommer lödfogen att växa till malign ε-fas (läs Epsilon) på den ursprungliga Cu 6 Sn 5 maligna Cu 3 Sn. I allmänhet är svetsstyrkan hos kopparbas bättre än hos nickelbas, och tillförlitligheten är relativt hög, men styrkan försämras med åldrandet.
Nickelbas nickel urlakning och plätering nickel guld kommer att bilda Ni3Sn4 kopider med lödpasta, men guldplätering nickel guld är vanligtvis tjockare, ju tjockare guldskiktet är, kommer lödfogen IMC generation att vara relativt tunn, och när guldet inte helt undkommer, men lätt att bilda guld sprött, eftersom i svetsprocessen, endast efter AuSn4 migration, Nickelbasen kommer att bilda Ni 3 Sn 4 med lödpastan, men styrkan hos Ni3Sn4 är inte lika stark som Cu6Sn5.
Bör tjockleken på IMC vara tjockare?
Så länge gränssnittets IMC växer ut och växer jämnt är det okej, eftersom IMC kommer att bli längre och tjockare med tiden och värmen. När IMC växer för tjockt blir hållfastheten sämre och det blir lätt att spricka. IMC är lite som cementet mellan tegelstenarna när man bygger en vägg. Rätt mängd cement kan hålla ihop de olika tegelstenarna, men cementet är för tjockt och slås lätt sönder.
Genereringshastigheten för IMC är i princip proportionell mot kvadraten på tid och temperatur. Dessutom föreslås att IMC:s tjocklek ska ligga inom 1 ~ 3um. Enligt bildningsprincipen för IMC finns det ingen IPC-industriell standard för IMC:s tjocklek.
VANLIGA FRÅGOR
IMC är en intermetallisk förening, som inte är en legering (men vissa betraktar IMC som en slags legering) och som inte är en ren metall.
Relaterade inlägg
- MainPCB
- januari 3, 2023
- 1:58 f m
- Inga kommentarer
Understanding Flying Probe Testing : Revolutionizing Electronics Testing for the Modern Age
Understanding Custom PCB Cost : Factors, Estimations, and Best Practices
What is PCB x-ray inspection in electronic industry?
Exploring the Metal Core PCB in Modern Electronics
Swedish 
English 
German 
Spanish 
Russian 
Indonesian 
French 
Portuguese 
Danish 
Finnish 
Hungarian 
Italian 
Japanese 
Dutch 
Korean