Sự lớn mạnh của hợp chất trong bản mạch PCB

Nơi chì hàn thiếc dính vào đồng của chì (từ quá trình mạ) và với miếng đệm (từ việc cân bằng không khí nóng hoặc phương pháp hàn phủ bo mạch khác), một kim loại dạng thiếc-đồng. Đây thường là Cu6Sn5 hoặc Cu5Sn6 và liên kim loại này là nguyên nhân khiến vật hàn dính vào miếng đồng và dây dẫn. Trong quá trình reflow, với việc bổ sung chất hàn chì thiếc, các liên kim loại phát triển. Với các bản mạch kim loại khác hoàn thiện, các liên kim loại khác sẽ hình thành, chẳng hạn như AuSn khi hàn các thành phần vào bo mạch có lớp hoàn thiện ánh sáng vàng (và chất hàn chì thiếc).
Theo thời gian, một lớp liên kim loại phát triển. Tốc độ phát triển của nó được điều chỉnh bởi sá»± biến đổi nhiệt độ cÅ©ng nhÆ° nhiệt độ môi trường xung quanh. Một trong những đặc tính đáng tiếc của liên kim loại là nó giòn hÆ¡n nhiều so với hàn thiếc-chì hoặc đồng (hoặc các kim loại khác có liên quan). Theo thời gian, khi lớp liên kim loại này ngày càng dày lên, nó sẽ trở thành điểm yếu theo “gót chân Achilles” của mối hàn về tính toàn vẹn. Tùy thuộc vào ứng suất tác động lên bộ phận lắp ráp và các mối hàn, đây là điều cuối cùng thường dẫn đến nứt và hỏng mối nối.
Thông thường, chúng tôi đo lường sự gia tăng các liên kim loại qua các tháng và năm. Tuy nhiên, trong quá trình reflow, sự gia tăng các liên kim loại phần nào được tăng tốc do các tác động nhiệt cao (cao nhất mà mối nối từng thấy) và thực tế là chì thiếc đang ở trạng thái nóng chảy. Với bảng mạch hai mặt, có sự phát triển thêm giữa các liên kim loại khi mặt A trở nên lỏng trở lại. Nếu có sửa chữa, nhiệt của hệ thống sửa chữa có thể tạo ra nhanh những liên kim loại trong các mối nối đang được sửa lại và các mối nối liền kề. (Đây là một trong những lý do chính khiến chúng tôi không bao giờ thực hiện chỉnh sửa vì lý do thẩm mỹ hoàn toàn.)
Mặc dù sá»± gia tăng quá mức liên kim loại rất khó đo lường và định lượng tại nhà sản xuất, nhÆ°ng nó cuối cùng là nguyên nhân gây ra các khuyết lỗi. Sá»± gia tăng này có thể lên tới vài micrômet trong quá trình reflow. Do đó, điều bắt buộc là thời gian tồn tại của chất lỏng – khoảng thời gian mà mối liên kết ở trên nhiệt độ nóng chảy của hợp kim hàn phải được giữ càng ngắn càng tốt. CÅ©ng bắt buộc rằng bo mạch không được làm nóng cao hÆ¡n mức tuyệt đối cần thiết và nhiệt độ đỉnh được giữ càng gần T1 càng tốt.