普遍認(rèn)為，很厚的IMC是一種缺陷。因?yàn)?a href="http://m.szhxjx-gym.cn/Article/jdsfzsmttp.html" class='con_kwd' title="SMT加工">SMT加工廠的IMC比較脆弱，與基材（封裝時(shí)的電極、零件部份或基板）之間的熱膨脹系數(shù)差別很大，如果IMC很厚，就容易產(chǎn)生龜裂。因此，掌握界面反應(yīng)層的形成和成長(zhǎng)機(jī)理，對(duì)確保焊點(diǎn)的可靠性非常重要。

SMT加工廠的IMC形成與發(fā)展，與焊料合金、基底金屬類型、焊接的溫度與時(shí)間和焊料的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。一般而言，在焊料熔點(diǎn)以上溫度，SMT加工廠的IMC的形成以擴(kuò)散方式進(jìn)行，速度很慢，其厚度與時(shí)間的開方成正比；在焊料熔點(diǎn)以上溫度，IMC的形成以反應(yīng)方式進(jìn)行，一般情況下（焊接工藝條件范圍內(nèi)），溫度越高、時(shí)間越長(zhǎng)，其厚度越厚，如圖1-56所示。因此，過高的溫度、過長(zhǎng)的液態(tài)時(shí)間將會(huì)導(dǎo)致過厚的IMC。

       SMT加工廠在有鉛工藝條件下，由于有Pb的抑制作用，Cu與SnPb焊料形成的IMC一般不超過2.5μm。但在無鉛工藝條件下，由于Cu在熔融的SAC305中的溶解度比在Sn63/Pb37中的溶解度高8.6倍，因而在與SAC反應(yīng)時(shí)會(huì)形成較厚的IMC，這點(diǎn)對(duì)于無鉛焊點(diǎn)的可靠性而言不利。

IMC的生長(zhǎng)是一個(gè)復(fù)雜的過程，如圖1-57、圖1-58所示，隨SMT加工廠的焊接時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)厚度峰值，但并非一直都呈線性生長(zhǎng)，好在焊接工藝條件下（再流焊接時(shí)間3min內(nèi)）一般不會(huì)遇到此況，因此，在有關(guān)書籍中不會(huì)討論此問題。

       隨著再流焊接時(shí)間的延長(zhǎng)，不僅厚度會(huì)增加，而且更重要的是形態(tài)也會(huì)發(fā)生變化。像Cu與Sn的界面反應(yīng)，隨著焊接時(shí)間的變化所形成的Cu6Sn5會(huì)變得“塊狀化”，如圖1-59所示。

          說明:
                  此圖為某BGA焊接前后的切片圖，放大倍數(shù)一樣，可以看到IMC的厚度不僅增加，寬容也增加。也可以看到BGA值球工藝存在問題，IMC平均超過5μm，這為后續(xù)再流焊接埋下隱患，這也是多個(gè)案例揭示出來的一個(gè)問題，值球工藝很重要！

               SMT加工廠的焊接后的高溫老化也會(huì)使IMC形態(tài)發(fā)生變化，這個(gè)變化與再流焊接時(shí)間延長(zhǎng)不同，呈現(xiàn)貝殼間被填充的特性，也就是表面峰谷更小、更齊平，如圖1-60所示，這是固態(tài)條件下長(zhǎng)時(shí)間擴(kuò)散的結(jié)果。