はんだ付けの基礎知識 チップをリフローはんだ付けした時電

はんだ付けの基礎知識 チップをリフローはんだ付けした時電。まず、ヒューム‐ロザリーの法則と言うのがあって、原子半径が近いと混ざりやすい固溶し易い訳です。チップをリフローはんだ付けした時、電極とはんだのスズが接合するのはなぜでしょうか チップの電極のNi層の上にはSnがメッキがされています よってNiとSnはチップ単体の時点ではメッキとしての接合をしていることになります ただメッキの接合は弱いですから、リフロー後もメッキ接合のままということはないと思います
(現在、鉛フリーが100%ですので、鉛についてはお話から一切除外してください)

リフロー時にはんだのSnが電極のSnと溶け合うところまではよいとして、問題はその後です NiとSnのメッキによる接合がどう変質していくのでしょうか 最終的にはNi層とはんだは何故くっついていられるのでしょうか

とても素朴な質問ですが、インターネットで探しても答えらしき記事が見つかりません お手数ですがご教授願います チップをリフローはんだ付けした時電極とはんだのスズが接の画像。

生産技術のツボリフローはんだ欠陥の原因と対策はコレだ。今回のコラムでは「リフローはんだの欠陥はんだ付け不良」について。種類
別に原因と対策を説明します。また。はんだ付けは。毛細管現象で部材間に
浸入したり。表面を広がる濡れを応用した結合技術でもあります印刷工程で。
はんだ塗布量が過剰になると。リフローはんだ付け時のはんだ量が過多となり。
はんだの収縮傾斜してはんだ付けされ。一方の電極だけで基板ランドと
つながって立ち上がってしまう欠陥で。チップ部品に見られる欠陥ですチップ部品のはんだ不良の原因と対策株式会社マルコムの。リフロー炉におけるはんだ付けの基礎知識 はんだ付けは,プリント基板と電子
部品の電極をはんだを用いて接続する溶接のはんだの粒子が徐々に溶けていき
,その後チップコンデンサの両側の電極を溶融したはんだが上ってぬれていくの

はんだ付けの基礎知識。図は。はんだ付け接合部を電子顕微鏡によって。約倍に拡大した写真です。
下が銅の層。上がはんだの層です。はんだと銅の境界線部分に細い帯があるのが
わかるでしょうか?赤矢印の部分これがはんだと銅を接合しているスズと銅積層セラミックチップコンデンサ。チップ部品を実装したプリント基板をリフロー炉に入れて加熱すると。はんだ
ペーストは溶けてチップ部品の端子電極を濡らし。冷却過程で凝固して接合され
ます。端子電極を覆うようにはんだ盛りされた部分をフィレットといいます。
はんだ解。になっており,はんだ付けを根本から見直し,その技術 だ付け,ワイヤボンディング,
接着などの接合技術が重 の本質をこれらはい んだを加熱?溶融した場合に,
はんだ付け部材チップ ずれも,金属ボールまたは電極の表面に と を一
はんだ付け母材と 影響であり,それらが 崩壊するときに放射される_のあいだ
の合金学的な適応性を考慮して行われねばなら生産性の高いリフローはんだ
付け法としては,電気抵に,それに接した蒸気が凝縮して発生する気化潜熱によ 抗
法,赤外線

まず、ヒューム‐ロザリーの法則と言うのがあって、原子半径が近いと混ざりやすい固溶し易い訳です。つまり混ざった状態でも安定する。そもそも室温付近での銅や錫などの金属はヒトの年齢なり1日なりを尺度としたヒトの感覚時間において全体としての形は概ね保っているわけですが、その中では自己拡散によって絶えず原子核が動いています。特に低融点の錫は動き回っていますし、温度を上げればさらに動き回りますから接合部付近では混ざりあいます。さて、混ざりあえば合金としての強度が得られるわけですが、問題があります。自己拡散の頻度従って速度は元素によって異なると言うことです。このため、長時間経過するとあるいは比較的高温に晒すと自己拡散が偏って巣が出来るkirkendall voidができるという事です。すると接合強度が急激に低下します。そこで接合するには自己拡散を阻害しなければなりません。ここで登場するのが金属間化合物です。金属間化合物は一種の結晶状態ですから、長周期安定性により個の原子は束縛され動けなくなります。錫はんだの場合は銅錫間の金属間化合物が出来ます。たとえ間にニッケルめっきがあっても、ニッケル内を拡散して銅錫間の金属間化合物ができます。さて、またここで問題となるのが、金属間化合物は脆いということです。長周期安定性による束縛と言うのは、半周期ずれると結合力が反転して反発力になるのである応力を超えると劈開してしまいます。これではせっかくの金属が塑性変形により応力を受け流すと言う性質が失われてしまいます。幸い薄ければ柳や竹のように力を受け流しますから、金属間化合物を薄くすればよい訳です。ここでようやく登場するのがニッケルです。ニッケルは、それ自体の銅や錫との金属間化合物は有用ではありませんが、銅錫間の金属間化合物の一部のサイトに置換することで銅錫間の金属間化合物の結晶が大きくなるのを阻害します。これではんだ付け中に過度な加熱時間を与えても分厚い金属間化合物が出来てはんだが割れて剥がれてしまうのを避けられれる訳です。以上の話は、かなり簡略化していますから、実際のはんだにおいてはもっと色々なことを考えなくてはならないのですが、主な登場元素である銅、錫、ニッケルの接合強度に対する最も主要と思われる内容は分かるのではないかと思います。メッキというと剥れを連想してしまう向きも多いが、適切なメッキの接合力は弱くはないです。はんだ付により Sn 同士が溶解するとNiとSnは金属間化合物を作り合金化して強固になるが、メッキだけでも僅かに起きてるのでしょう。


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