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属间化合物的生长

如果锡铅焊料粘附到含铅的铜上(通过电镀)和焊盘(通过热风或其他板式焊料涂覆方法),则形成锡铜金属间化合物. 通常是Cu6Sn5或Cu5Sn6,这种金属间化合物是导致焊料粘附到铜垫和引线上的原因. 在回流期间,通过添加锡铅焊料,金属间化合物会生长。对于其他板金属表面处理,会形成其他金属结构,例如将组件焊接到具有金光表面处理的板上时的AuSn (和锡铅焊料).


随着时间的流逝,金属间层不断增长. 它的生长速度取决于热漂移以及环境温度. 金属间化合物的不幸特性之一是,它比锡铅焊料或铜(或其他涉及的金属)脆得多。随着时间的流逝,随着金属间化合物层变得越来越厚,就完整性而言,它成为焊点的致命弱点. 根据施加在组件和焊点上的外力,通常最终会导致焊点破裂和失效.


通常,我们测量几个月和几年内的金属间化合物的增长发现,在回流过程中,由于高的热偏移以及锡铅处于熔融状态,金属间化合物的生长有所加快这一事实。对于双面电路板,当A面再次变为锡膏液态化时,金属间的生长会增加. 如果进行维修,维修系统的热量会导致正在重做的接缝和相邻接缝中金属间金属加速生长. (这是一个关键的原因,我们从不进行修饰)


虽然金属间过度的金属生长很难在车间进行测量和量化,但这最终是导致缺陷的原因. 在回流过程中,这种增长可能高达几微米. 因此,必须使锡膏液态化停留时间(互连时间高于焊料合金的熔化温度的间隔)保持尽可能短. 同样重要的是,不要将电路板加热到比绝对必要的温度还要高的温度,并且峰值温度应保持尽可能接近T1


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