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深圳宏力捷在本網(wǎng)站中已經(jīng)有多篇文章探討關(guān)于「電子零件掉落」的原因及分析了，文章中也一直都有提到說大部分電子零件掉落時(shí)破裂的位置幾乎都落在IMC(Intermetallic Compound)的位置，這表示當(dāng)零件被焊接在電路板后其整體結(jié)構(gòu)包含零件與電路板最脆弱的地方是IMC，所以才會(huì)從IMC的位置斷裂，可是，也幾乎所有的文章都指出來必須要在錫膏與零件焊腳及錫膏與電路板的金屬之間形成IMC才算是有效焊接，其焊錫強(qiáng)度才能被確保。

相信很多朋友讀到這里都會(huì)開始產(chǎn)生疑問，IMC生成不就表示PCBA焊接強(qiáng)度是良好的，那為何焊接后如果發(fā)生斷裂，位置又幾乎都發(fā)生上IMC層的地方呢？這不是互相矛盾了嗎？

 

其實(shí)這樣的理解一點(diǎn)也不矛盾，深圳宏力捷在這里就試著列出大多數(shù)朋友會(huì)有的疑問來加以解答好了：

Q1、當(dāng)焊錫形成了IMC，就表示焊接有效確認(rèn)，其PCBA焊接強(qiáng)度高的原因是因?yàn)镮MC的強(qiáng)度高，那為何作焊點(diǎn)的推拉測試時(shí)還是從IMC的地方斷裂，而不是從圖片中「零件焊腳」或是「焊錫」的中間處斷裂呢？

A1、首先，在電子零件在焊接過程中形成IMC (Intermetallic Compound)絕對是確認(rèn)焊接良好與PCBA焊接強(qiáng)度的要件之一，不過可能許多人都誤解了，所謂的「有效焊接」是指焊接有無良好，但并不能保證其所能承受的破壞推拉力就一定強(qiáng)過原來被焊接的兩端之結(jié)構(gòu)。

還是用水泥與磚頭砌墻來表示說明好了，用磚頭來代表電路板的焊墊與零件焊腳的金屬鍍層，而水泥就相當(dāng)于IMC，因?yàn)镮MC起到連接焊墊與焊腳的作用。

 

當(dāng)兩塊磚頭的中間用水泥連接完成后并接受外力而產(chǎn)生破裂時(shí)，最先破裂的地方通常是水泥面而不是磚頭吧，但這時(shí)你并不會(huì)因此就質(zhì)疑說我明明磚塊中間已經(jīng)涂有水泥了，為何還是從水泥的地方破裂。

所以，在電路板的焊接過程中形成IMC越好表示PCBA焊接強(qiáng)度越高，指的是有效焊接，IMC可以承受較高的推拉力。

 

可是這與零件因外力而致破裂時(shí)怎么總是從IMC破裂？又是另外一回事了，焊點(diǎn)破裂總是尋找最脆弱的地方可以，就像堤防潰堤也總是從最脆弱的地方開始一樣。

零件焊點(diǎn)破裂在何處就得遭受外力時(shí)焊點(diǎn)上的每個(gè)地方所能承受的最大力來決定了。因?yàn)镮MC為金屬共化物，也就是兩種以上的金屬結(jié)合而成的生成物，其所能承受的剪應(yīng)力，一般會(huì)比純金屬來得脆弱，所以才會(huì)有焊點(diǎn)出現(xiàn)斷裂時(shí)幾乎都是在IMC層。這就像一個(gè)男生與一個(gè)女生中間拉著一個(gè)小孩，小孩總是最脆弱的一環(huán)類似的道理。

還是不懂，參考這篇【PCB焊接強(qiáng)度與IMC觀念】吧！

 

Q2、我們常常做推拉力實(shí)驗(yàn)，零件被推掉后，大多能看到斷裂面為一層白色??，大家都說這層白色物質(zhì)就是IMC，那IMC都產(chǎn)生在哪里？

A2、請參考文章最上面的圖示，其實(shí)圖片中的A與B的地方都會(huì)形成IMC，另外焊錫內(nèi)也會(huì)有少許的IMC存在，只是因?yàn)楹稿a中絕大部分的成份是「錫」，所以既使有IMC形成混雜在其間也會(huì)被稀釋掉不容易察覺，不過如果仔細(xì)觀察還是可以看得到AuSn4（圓點(diǎn)狀）與Ag3Sn（長條狀）這類會(huì)游走的IMC。

至于在A及B的地方則視表面處理為何種材質(zhì)而會(huì)有不同的IMC形成，如果是「銅」基地的表面處理PCB，如OSP(有機(jī)保焊膜)、I-Ag(浸鍍銀)、I-Sn(浸鍍錫)、HASL(噴錫)與錫膏的焊接后大體會(huì)形成Cu6Sn5的IMC，如果是「鎳」基地的表面處理PCB，如ENIG、ENXG與ENEPIG，則會(huì)生成Ni3Sn4的良性IMC。

其他不同的的金屬與錫結(jié)合后會(huì)各自生成不一樣的IMC。

 

Q3、一般正常推拉力實(shí)驗(yàn)，焊點(diǎn)一般都是在圖示中A、B的的那一處IMC斷裂呢？

A3、這個(gè)問題還是回到整個(gè)焊點(diǎn)中的各部位所能承受的應(yīng)力來說明。就如同A2中的回答，IMC的地方一般是整個(gè)焊點(diǎn)中最脆弱的地方，不過焊點(diǎn)中的IMC至少會(huì)有兩處以上，到底A、B兩處IMC的那一端比較容易斷？

先假設(shè)施力一定，沒有其他的干擾因素下，這個(gè)就要看所形成的是何種IMC來決定了，一般來說「銅」基地所形成的IMC強(qiáng)度會(huì)比「鎳」基地所形成的IMC來得強(qiáng)。

 

所以，如果是一個(gè)銅底鍍鎳后再鍍錫的零件焊腳焊接在ENIG表面處理（「鎳」基地）的板子上，那么應(yīng)該會(huì)從B的位置斷裂。

如果是一個(gè)銅底鍍鎳的零件焊腳焊接在OSP表面處理（「銅」基地）的板子上，那么應(yīng)該會(huì)從A的位置斷裂。

如果是一個(gè)銅底鍍鎳后再鍍錫的零件焊腳焊接在OSP表面處理（「銅」基地）的板子上，那么雙方就半斤八兩，就要看那一邊所形成的IMC比較完整，或面積比較大了。

下圖是ENIG板子零件掉落的切片元素分析報(bào)告。