浅谈PCBA零件掉落发生IMC层断裂的观念澄清

浅谈PCBA零件掉落发⽣IMC层断裂的观念澄清
在PCBA板上⼤部分电⼦零件掉落时破裂的位置⼏乎都落在IMC的位置,这表⽰当零件被焊接在电路板后其整体结构包含零件与电路板最脆弱的地⽅为IMC层,所以才会从IMC的位置断裂,可是,也⼏乎所有的都指出必须要在锡膏与零件焊脚及锡膏与电路板的⾦属之间形成IMC才算是有效焊接,其焊锡强度才能被确保。
相信很多朋友读到这⾥都会开始产⽣疑问,IMC⽣成不就表⽰焊接强度是良好的,那为何PCBA加⼯焊接后如果发⽣断裂,断裂的位置⼜⼏乎都发⽣在IMC层的地⽅呢?这不是互相⽭盾了吗?
其实这样的理解⼀点也不⽭盾,佩特科技⼩编在这⾥就试着列出⼤多数朋友会有的疑问来加以解答好了,如果有不同意见的朋友欢迎举⼿:
1、当焊锡形成了IMC,就表⽰焊接有效确认,其焊接强度⾼的原因是因为IMC的强度⾼,那为何作焊点的推拉测试时还是从IMC的地⽅断裂,⽽不是从图⽚中零件焊脚或是焊锡的中间处断裂呢?
消防设施配套费⾸先,电⼦零件在PCBA焊接过程中形成IMC绝对是确认焊接良好与焊接强度的要件之⼀,不过可能许多⼈都误解了,所谓的有效焊接是指焊接有⽆良好,但并不能保证其所能承受的破坏推拉⼒就⼀定强过原来被焊接的两端之结构。
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还是⽤⽔泥与砖头砌墙来表⽰说明好了,⽤砖头来代表电路板的焊垫与零件焊脚的⾦属镀层,⽽⽔泥就相当于IMC,因为IMC起到连接焊垫与焊脚的作⽤。
疯狂的金条当两块砖头的中间⽤⽔泥连接完成后并接受外⼒⽽产⽣破裂时,最先破裂的地⽅通常是⽔泥⾯⽽不是砖头吧,但这时你并不会因此就质疑说我明明砖块中间已经涂有⽔泥了,为何还是从⽔泥的地⽅破裂。
所以,在电路板的焊接过程中形成IMC越好表⽰焊接强度越⾼,指的是有效焊接,IMC可以承受较⾼的推拉⼒。
可是这与零件因外⼒⽽致破裂时怎么总是从IMC破裂?⼜是另外⼀回事了,焊点破裂总是寻最脆弱的地⽅可以,就像堤防溃堤也总是从最脆弱的地⽅开始⼀样。
零件焊点破裂在何处就得遭受外⼒时焊点上的每个地⽅所能承受的最⼤⼒来决定了。因为IMC为⾦属共化物,也就是两种以上的⾦属结合⽽成的⽣成物,其所能承受的剪应⼒,⼀般会⽐纯⾦属来得脆弱,所以才会有焊点出现断裂时⼏乎都是在IMC层。这就像⼀个男⽣与⼀个⼥⽣中间拉着⼀个⼩孩,⼩孩总是最脆弱的⼀环类似的道理。吴天石
2、我们常常做推拉⼒实验,零件被推掉后,⼤多能看到断裂⾯为⼀层⽩⾊,⼤家都说这层⽩⾊物质就是IMC,那IMC都产⽣在哪⾥?
请参考⽂章最上⾯的图⽰,其实图⽚中的A与B的地⽅都会形成IMC,另外焊锡内也会有少许的IMC存在,只是因为焊锡中绝⼤部分的成份是锡,所以既使有IMC形成混杂在其间也会被稀释掉不容易察觉,不过如果仔细观察还是可以看得到AuSn4(图点状)与Ag3Sn(长条状)这类会游⾛的IMC。
⾄于在A及B的地⽅则视表⾯处理为何种材质⽽会有不同的IMC形成,如果是铜基地的表⾯处理PCB,如OSP(有机保焊膜)、I-Ag(浸镀银)、I-Sn(浸镀锡)、HASL(喷锡)与锡膏的焊接后⼤体会形成Cu6Sn5的IMC,如果是镍基地的表⾯处理PCB,
如ENIG、ENXG与ENEPIG,则会⽣成Ni3Sn4的良性IMC。应急调度
其他不同的的⾦属与锡结合后会各⾃⽣成不⼀样的IMC。
3、⼀般正常的PCBA推拉⼒实验,焊点⼀般都是在图⽰中A、B的的那⼀处IMC断裂呢?
这个问题还是回到整个焊点中的各部位所能承受的应⼒来说明。就如同A2中的回答,IMC的地⽅⼀般是整个焊点中最脆弱的地⽅,不过焊点中的IMC⾄少会有两处以上,到底A、B两处IMC的那⼀端⽐较容易断?
先假设施⼒⼀定,没有其他的⼲扰因素下,这个就要看所形成的是何种IMC来决定了,⼀般来说铜基地所形成的IMC强度会⽐镍基地所形成
的IMC来得强。
所以,如果是⼀个铜底镀镍后再镀锡的零件焊脚焊接在ENIG表⾯处理(镍基地)的板⼦上,那么应该会从B的位置断裂。
如果是⼀个铜底镀镍的零件焊脚焊接在OSP表⾯处理(铜基地)的板⼦上,那么应该会从A的位置断裂。
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如果是⼀个铜底镀镍后再镀锡的零件焊脚焊接在OSP表⾯处理(铜基地)的PCBA板⼦上,那么双⽅就半⽄⼋两,就要看那⼀边所形成的IMC⽐较完整,或⾯积⽐较⼤了。

本文发布于:2024-09-20 16:58:47,感谢您对本站的认可!

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标签:焊接   焊点   断裂
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