探索效率极限：eta在科技领域的多重含义

“πσετ”是什么的缩写，以及它在科学和技术领域的含义？

英语缩写“πσετ”实际上是“προβλέψη και εκτέτηση στον τομέα της επιστήμης και της τεχνολογίας”这一概念的缩写，中文含义为“PI beta Rho epsilon ETA kappa lambda psi alpha kappa epsilon iota ETA sigma ETA sigma tau tau / V / alpha tau tau epsilon PI tau sigma iota ETA ETA kappa alpha iota ETA tau tau epsilon Chi V / lambda / alpha gamma”。这个术语主要在科学和技术领域中使用，用于描述预测和实施相关概念的过程。它涉及到多个希腊字母组合，体现了其复杂性与特定领域的专业性。

πσετ作为缩写词，其详细解释涉及多个字母组合，表明了对科学与技术领域的深入探讨。虽然具体中文拼音和详细解释较为复杂，但其在英语中的流行度并不高，主要在专业文献和学术交流中使用。该缩写词的分类属于国际学术领域，尤其在希腊语学术圈内有所应用。具体的示例可能包括研究论文标题、报告或学术会议的简称。

总的来说，πσετ是一个专业性强、含义丰富的缩写，主要用于学术交流和科技文献中，以简洁形式表达复杂概念。在实际应用中，了解其含义和用法有助于在相关领域进行有效的沟通和理解。

ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E

塑壳式断路器如何选型（十）

4)欠电压脱扣器用作线路及电源设备的久电压保护，使用时欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。使用者应确认线路与欠电压脱扣器的工作电压是否一致，ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E。欠电压的工作范围为(70％～35％)Un。欠电压脱扣器也有多种额定工作电压和不同电源频率，可供不同场合，不同电源时选用。

5)电动操作机构用于断路器的自动控制和远距离的闭合和断开之用，ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E，ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E。有电动操作机构和电磁操作机构两种：电动操作机构由电动机驱动，一般适用于壳架等级额定电流400A及以上断路器，电磁铁操作机构适用于壳架等级额定电流225A及以下断路器。

塑壳断路器的主要作用是什么？ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E

空气断路器的工作原理

脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。

当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源。当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。

开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后，就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障，则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。按照保护作用的不同，脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。

伊顿穆勒 塑壳断路器NZMH2-M50塑壳断路器的选择小知识。

塑壳断路器的主要参数（三）

⑻限流分断能力

限流分断能力是指电路发生短路时，断路器跳闸时限制故障电流的能力。电路发生短路时，断路器触头快速打开，产生电弧，相当于在线路中串入1个迅速增加的电弧电阻，从而限制了故障电流的增加，降低了短路电流的电磁效应、电动效应和热效应对断路器和用电设备的不良影响，延长断路器的使用寿命。断路器断开时间越短，限流效果就越好，Ics就越接近Icu。

⑼微型断路器的脱扣特性

断路器脱扣特性分为A、B、C、D、K等几种，各自的含义如下：

A型脱扣特性：脱扣电流为（2～3）In，适用于保护半导体电子线路，带小功率电源变压器的测量线路，或线路长且短路电流小的系统；

B型脱扣特性：脱扣电流为（3～5）In，适用于住户配电系统，家用电器的保护和人身安全保护；

C型脱扣特性：脱扣电流为（5～10）In，适用于保护配电线路以及具有较高接通电流的照明线路和电动机回路；

D型脱扣特性：脱扣电流为（10～20）In，适用于保护具有很高冲击电流的设备，如变压器、电磁阀等；

K型脱扣特性：具备1.2倍热脱扣动作电流和8～14倍磁脱扣动作范围，适用于保护电动机线路设备，有较高的抗冲击电流能力。

塑壳断路器各种分断能力关系（三）

断路器的极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流

一些大的系统的短路电流往往会很大，现在很多断路器的Icu都可达100KA以上。

额定极限短路分断能力(Icu)，是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为0—t(线上)CO(“O”为分断，t为间歇时间，一般为3min，“CO”表示接通后立即分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。

油断路器的原理是什么？

伊顿LZM系列塑壳式断路器是专为630A及以下的电气系统开发，并提供灵活的低压配电系统和设备的保护方案。LZM系列塑壳断路器为70kA及以下的配电系统和设备优化设计。在提供优良保护的同时，缩小了产品的体积。

结构紧凑，功能强大。LZM提供多种保护功能，满足普遍的的应用需求

应用范围包括配电，电机保护，发电机保护，漏电和接地保护

分断能力25KA - 70KA，可选电子和热磁式脱扣器，比较大额定电流630A，LZM能满足大多数应用的要求

提供全套附件选择，包括各种终端，抽屉和插拔式底座，机械连锁和各种手柄

塑壳断路器EHS门联动旋转手柄

EHS门联动旋转手柄适用于NZM，BZM，LZM系列塑壳断路器，用于在配电柜面板上的对塑壳断路器进行分断操作。

外形美观，操作灵活

安装简单，调整方便

操作机构采用独特的设计和转动结构，十分合理地实现断路器的断开，闭合

具备门联锁功能，可在OFF和ON位置加挂挂锁

具有价格优势 ，为您在原有的手柄基础上提供多一种选择

塑壳断路器的原理和主要参数，您要的干货在这里！伊顿穆勒 ETAON 塑壳断路器LZMC3-A320

自动化技术之塑壳断路器型号。ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E

塑壳断路器能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。其脱扣单元分为：热磁脱扣与电子脱扣器。常用的额定电流共有以下几种16、25、30、40、50、63、80、100、125、160、200、225、250、315、350、400、500、630A。塑壳断路器也被称为装置式断路器，所有的零件都密封于塑料外壳中，辅助触点，欠电压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化。

ETAON 塑壳断路器NZMN1-S63-E

杭州浩蕴自动化科技有限公司是一家杭州浩蕴自动化科技有限公司，是一家具有独立法人资格的。公司拥有一批技术过硬、服务周到，具有开拓精神的销售人员和技术人员，服务面向各行业领域。我们将为您提供质量的产品、优惠的价格、先进的工业自动化技术、的工程和快捷细致的售前、售中、售后服务。 公司主要销售产品7大品牌, 瑞典ABB、 德国西门子SIEMENS、 伊顿穆勒 EATON . 法国施耐德TE、 德国魏德米勒WEIDMULLER、　菲尼克斯WAGO、 德国P+ F（全国代理商)：进口低压： 成套设备　我们的理念是：“以人为本、为客户增值、诚信、共赢、开拓、发展” 我们热忱希望与您的合作，以为您提供物超所值的服务，来实现自己的价值，展现自己的信誉与实力。的公司，是一家集研发、设计、生产和销售为一体的专业化公司。浩蕴自动化作为杭州浩蕴自动化科技有限公司，是一家具有独立法人资格的。公司拥有一批技术过硬、服务周到，具有开拓精神的销售人员和技术人员，服务面向各行业领域。我们将为您提供质量的产品、优惠的价格、先进的工业自动化技术、的工程和快捷细致的售前、售中、售后服务。 公司主要销售产品7大品牌, 瑞典ABB、 德国西门子SIEMENS、 伊顿穆勒 EATON . 法国施耐德TE、 德国魏德米勒WEIDMULLER、　菲尼克斯WAGO、 德国P+ F（全国代理商)：进口低压： 成套设备　我们的理念是：“以人为本、为客户增值、诚信、共赢、开拓、发展” 我们热忱希望与您的合作，以为您提供物超所值的服务，来实现自己的价值，展现自己的信誉与实力。的企业之一，为客户提供良好的凸轮开关，隔离开关，电流互感器，电压互感器。浩蕴自动化始终以本分踏实的精神和必胜的信念，影响并带动团队取得成功。浩蕴自动化创始人谢凯浩，始终关注客户，创新科技，竭诚为客户提供良好的服务。

SMT的含义

SMT 什么是SMT

SMT就是表面组装技术（表面贴装技术）（Surface Mounted Technology的缩写），是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

SMT有何特点

组装密度高、电子产品体积小、重量轻，贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%~60%，重量减轻60%~80%。

可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低。

高频特性好。减少了电磁和射频干扰。

易于实现自动化，提高生产效率。降低成本达30%~50%。 节省材料、能源、设备、人力、时间等。

[编辑本段]为什么要用SMT

电子产品追求小型化，以前使用的穿孔插件元件已无法缩小

电子产品功能更完整，所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件，特别是大规模、高集成IC，不得不采用表面贴片元件

产品批量化，生产自动化，厂方要以低成本高产量，出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力

电子元件的发展，集成电路(IC)的开发，半导体材料的多元应用

电子科技革命势在必行，追逐国际潮流

[编辑本段]SMT 基本工艺构成要素

印刷（或点胶）--> 贴装 --> （固化） --> 回流焊接 --> 清洗 --> 检测 --> 返修

印刷：其作用是将焊膏或贴片胶漏印到PCB的焊盘上，为元器件的焊接做准备。所用设备为印刷机（锡膏印刷机），位于SMT生产线的最前端。

点胶：因现在所用的电路板大多是双面贴片，为防止二次回炉时投入面的元件因锡膏再次熔化而脱落，故在投入面加装点胶机，它是将胶水滴到PCB的固定位置上，其主要作用是将元器件固定到PCB板上。所用设备为点胶机，位于SMT生产线的最前端或检测设备的后面。有时由于客户要求产出面也需要点胶， 而现在很多小工厂都不用点胶机，若投入面元件较大时用人工点胶。

贴装：其作用是将表面组装元器件准确安装到PCB的固定位置上。所用设备为贴片机，位于SMT生产线中印刷机的后面。

固化：其作用是将贴片胶融化，从而使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为固化炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。

回流焊接：其作用是将焊膏融化，使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起。所用设备为回流焊炉，位于SMT生产线中贴片机的后面。

清洗：其作用是将组装好的PCB板上面的对人体有害的焊接残留物如助焊剂等除去。所用设备为清洗机，位置可以不固定，可以在线，也可不在线。

检测：其作用是对组装好的PCB板进行焊接质量和装配质量的检测。所用设备有放大镜、显微镜、在线测试仪（ICT）、飞针测试仪、自动光学检测（AOI）、X-RAY检测系统、功能测试仪等。位置根据检测的需要，可以配置在生产线合适的地方。

返修：其作用是对检测出现故障的PCB板进行返工。所用工具为烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

SMT 之 IMC

IMC系Intermetallic compound 之缩写，笔者将之译为”介面合金共化物”。广义上说是指某些金属相互紧密接触之介面间，会产生一种原子迁移互动的行为，组成一层类似合金的”化合物”，并可写出分子式。在焊接领域的狭义上是指铜锡、金锡、镍锡及银锡之间的共化物。其中尤以铜锡间之良性Cu6Sn5(Eta Phase)及恶性Cu3Sn(Epsilon Phase)最为常见，对焊锡性及焊点可靠度(即焊点强度)两者影响最大，特整理多篇论文之精华以诠释之

一、定义

能够被锡铅合金焊料(或称焊锡Solder)所焊接的金属，如铜、镍、金、银等，其焊锡与被焊底金属之间，在高温中会快速形成一薄层类似”锡合金”的化合物。此物起源于锡原子及被焊金属原子之相互结合、渗入、迁移、及扩散等动作，而在冷却固化之后立即出现一层薄薄的”共化物”，且事后还会逐渐成长增厚。此类物质其老化程度受到锡原子与底金属原子互相渗入的多少，而又可分出好几道层次来。这种由焊锡与其被焊金属介面之间所形成的各种共合物，统称Intermetallic Compound 简称IMC，本文中仅讨论含锡的IMC，将不深入涉及其他的IMC。

二、一般性质

由于IMC曾是一种可以写出分子式的”准化合物”，故其性质与原来的金属已大不相同，对整体焊点强度也有不同程度的影响，首先将其特性简述于下：

◎ IMC在PCB高温焊接或锡铅重熔(即熔锡板或喷锡)时才会发生，有一定的组成及晶体结构，且其生长速度与温度成正比，常温中较慢。一直到出现全铅的阻绝层(Barrier)才会停止(见图六)。

◎ IMC本身具有不良的脆性，将会损及焊点之机械强度及寿命，其中尤其对抗劳强度(Fatigue Strength)危害最烈，且其熔点也较金属要高。

◎ 由于焊锡在介面附近得锡原子会逐渐移走，而与被焊金属组成IMC，使得该处的锡量减少，相对的使得铅量之比例增加，以致使焊点展性增大(Ductillity)及固着强度降低，久之甚至带来整个焊锡体的松弛。

◎ 一旦焊垫商原有的熔锡层或喷锡层，其与底铜之间已出现”较厚”间距过小的IMC后，对该焊垫以后再续作焊接时会有很大的妨碍；也就是在焊锡性(Solderability)或沾锡性(Wettability)上都将会出现劣化的情形。

◎ 焊点中由于锡铜结晶或锡银结晶的渗入，使得该焊锡本身的硬度也随之增加，久之会有脆化的麻烦。

◎ IMC会随时老化而逐渐增厚，通常其已长成的厚度，与时间大约形成抛物线的关系，即：

δ＝k √t，

k＝k exp(－Q/RT)

δ表示t时间后IMC已成长的厚度。

K表示在某一温度下IMC

的生长常数。

T表示绝对温度。

R表示气体常数，

即8.32 J/mole。

Q表示IMC生长的活化能。

K＝IMC对时间的生长常数，

以nm / √秒或μm / √日(

1μm / √日＝3.4nm / √秒。

现将四种常见含锡的IMC在不同温度下，其生长速度比较在下表的数字中：

表1 各种IMC在不同温度中之生长速度(nm / √s)

金属介面 20℃ 100℃ 135℃ 150℃ 170℃

1. 锡 / 金 40

2. 锡 / 银 0.08 17-35

3. 锡 / 镍 0.08 1 5

4. 锡 / 铜 0.26 1.4 3.8 10

[注] 在170℃高温中铜面上，各种含锡合金IMC层的生长速率，也有所不同；如热浸锡铅为

5nm/s，雾状纯锡镀层为7.7(以下单位相同)，锡铅比30/70的皮膜为11.2，锡铅比70/30的皮膜为12.0，光泽镀纯锡为3.7，其中以最后之光泽镀锡情况较好。

三、焊锡性与表面能

若纯就可被焊接之底金属而言，影响其焊锡性(Solderability)好坏的机理作用甚多，其中要点之一就是”表面自由能”(Surface Free Energy，简称时可省掉Free)的大小。也就是说可焊与否将取决于：

(1) 被焊底金属表面之表面能(Surface Energy)，

(2) 焊锡焊料本身的”表面能”等二者而定。

凡底金属之表面能大于焊锡本身之表面能时，则其沾锡性会非常好，反之则沾锡性会变差。也就是说当底金属之表面能减掉焊锡表面能而得到负值时，将出现缩锡(Dewetting)，负值愈大则焊锡愈差，甚至造成不沾锡(Non-Wetting)的恶劣地步。

新鲜的铜面在真空中测到的”表面能”约为1265达因/公分，63/37的焊锡加热到共熔点(Eutectic Point 183℃)并在助焊剂的协助下，其表面能只得380达因/公分，若将二者焊一起时，其沾锡性将非常良好。然而若将上述新鲜洁净的铜面刻意放在空气中经历2小时后，其表面能将会遽降到25达因/公分，与380相减不但是负值(-355)，而且相去甚远，焊锡自然不会好。因此必须要靠强力的助焊剂除去铜面的氧化物，使之再活化及表面能之再次提高，并超过焊锡本身的表面能时，焊锡性才会有良好的成绩。

四、锡铜介面合金共化物的生成与老化

当熔融态的焊锡落在洁铜面的瞬间，将会立即发生沾锡(Wetting俗称吃锡)的焊接动作。此时也立即会有锡原子扩散(Diffuse)到铜层中去，而铜原子也同时会扩散进入焊锡中，二者在交接口上形成良性且必须者Cu6Sn5的IMC，称为η-phase(读做Eta相)，此种新生”准化合物”中含锡之重量比约占60%。若以少量的铜面与多量焊锡遭遇时，只需3-5秒钟其IMC即可成长到平衡状态的原度，如240℃的0.5μm到340℃的0.9μm。然而在此交会互熔的同时，底铜也会有一部份熔进液锡的主体锡池中，形成负面的污染。

(a) 最初状态：当焊锡着落在清洁的铜面上将立即有η-phase Cu6Sn5生成，即图中之(2)部分。

(b) 锡份渗耗期：焊锡层中的锡份会不断的流失而渗向IMC去组新的Cu6Sn5，而同时铜份也会逐渐渗向原有的η-phase层次中而去组成新的Cu3Sn，即图中之(5)。此时焊锡中之锡量将减少，使得铅量在比例上有所增加，若于其外表欲再行焊接时将会发生缩锡。

(c) 多铅之阻绝层：当焊锡层中的锡份不断渗走再去组成更厚的IMC时，逐渐使得本身的含铅比例增加，最后终于在全铅层的挡路下阻绝了锡份的渗移。

(d) IMC的曝露：由于锡份的流失，造成焊锡层的松散不堪而露出IMC底层，而终致到达不沾锡的下场(Non-wetting)。

高温作业后经长时老化的过程中，在Eta-phase良性IMC与铜底材之间，又会因铜量的不断渗入Cu6Sn5中，而逐渐使其局部组成改变为Cu3Sn的恶性ε-phase(又读做Epsilon相)。其中铜量将由早先η-phase的40%增加到ε-phase的66%。此种老化劣化之现象，随着时间之延长及温度之上升而加剧，且温度的影响尤其强烈。由前述”表面能”的观点可看出，这种含铜量甚高的恶性ε-phase，其表面能的数字极低，只有良性η-phase的一半。因而Cu3Sn是一种对焊锡性颇有妨碍的IMC。

然而早先出现的良性η-phase Cu6Sn5， 却是良好焊锡性必须的条件。没有这种良性Eta相的存在，就根本不可能完成良好的沾锡，也无法正确的焊牢。换言之，必需要在铜面上首先生成Eta-phase的IMC，其焊点才有强度。否则焊锡只是在附着的状态下暂时冷却固化在铜面上而已，这种焊点就如同大树没有根一样，毫无强度可言。锡铜合金的两种IMC在物理结构上也不相同。其中恶性的ε-phase(Cu3Sn)常呈现柱状结晶(Columnar Structure)，而良性的η-phase(Cu6Sn5)却是一种球状组织(Globular)。下图8此为一铜箔上的焊锡经长时间老化后，再将其弯折磨平抛光以及微蚀后，这在SEM2500倍下所摄得的微切片实像，两IMC的组织皆清晰可见，二者之硬度皆在500微硬度单位左右。

在IMC的增厚过程中，其结晶粒子(Grains)也会随时在变化。由于粒度的变化变形，使得在切片画面中量测厚度也变得比较困难。一般切片到达最后抛光完成后，可使用专门的微蚀液(NaOH

50/gl，加1，2-Nitrphenol 35ml/l，70℃下操作)，并在超声波协助下，使其能咬出清晰的IMC层次，而看到各层结晶解里面的多种情况。现将锡铜合金的两种IMC性质比较如下：

两种锡铜合金IMC的比较

命名 分子式 含锡量W% 出现经过 位置所在 颜色 结晶 性能 表面能η-phase(Eta) Cu6Sn5 60% 高温融锡沾焊到清洁铜面时立即生成 介于焊锡或纯锡与铜之间的介面

白色 球状

组织

良性IMC

微焊接强度之必须甚高

ε-phase(Epsilon) Cu3Sn 30% 焊后经高温或长期老化而逐渐发生

介于Cu6Sn5与铜面之间

灰色 柱状

结晶

恶性IMC

将造成缩锡或不沾锡 较低只有Eta的一半,非常有趣的是，单纯Cu6Sn5的良性IMC，虽然分子是完全相同，但当生长环境不同时外观却极大的差异。如将清洁铜面热浸于熔融态的纯锡中，此种锡量与热量均极度充足下，所生成的Eta良性IMC之表面呈鹅卵石状。但若改成锡铅合金(63/37)之锡膏与热风再铜面上熔焊时，亦即锡量与热量不太充足之环境，居然长出另一种一短棒状的IMC外表(注意铜与铅是不会产生IMC的，且两者之对沾锡(wetting)与散锡(Spreading)的表现也截然不同。再者铜锡之IMC层一旦遭到氧化时，就会变成一种非常顽强的皮膜，即使薄到5层原子厚度的1.5nm，再猛的助焊剂也都奈何不了它。这就是为什么PTH孔口锡薄处不易吃锡的原因(C.Lea的名着A scientific Guide to SMT之P.337有极清楚的说明)，故知焊点之主体焊锡层必须稍厚时，才能尽量保证焊锡性于不坠。事实上当”沾锡”(Wetting)之初，液锡以很小的接触角(Contact Angle)高温中迅速向外扩张(Spreading)地盘的同时，也另在地盘内的液锡和固铜之间产生交流，而向下扎根生成IMC，热力学方式之步骤，即在说明其假想动作的细节。

五、锡铜IMC的老化

由上述可知锡铜之间最先所形成的良性η-phase(Cu6Sn5)，已成为良好焊接的必要条件。唯有这IMC的存在才会出现强度好的焊点。并且也清楚了解这种良好的IMC还会因铜的不断侵入而逐渐劣化，逐渐变为不良的ε-phase(Cu3Sn)。此两种IMC所构成的总厚度将因温度上升而加速长厚，且与时俱增。下表3.即为各种状况下所测得的IMC总厚度。凡其总IMC厚度愈厚者，对以后再进行焊接时之焊锡性也愈差。

表3. 不铜温度中锡铜IMC之不同厚度

所处状况 IMC厚度(mils)

熔锡板(指炸油或IR) 0.03~0.04

喷锡板 0.02~0.037

170℃中烤24小时 0.22以上

125℃中烤24小时 0.046

70℃中烤24小时 0.017

70℃中存贮40天 0.05

30℃中存贮2年 0.05

20℃中存贮5年 0.05

组装之单次焊接后 0.01~0.02

图12. 锡铜IMC的老化增厚，除与时间的平方根成比例关系外，并受到环境温度的强烈影响，在斜率上有很大的改变。

在IMC老化过程中，原来锡铅层中的锡份不断的输出，用与底材铜共组成合金共化物，因而使得原来镀锡铅或喷锡铅层中的锡份逐渐减少，进而造成铅份在比例上的不断增加。一旦当IMC的总厚度成长到达整个锡铅层的一半时，其含锡量也将由原来的60%而降到40%，此时其沾锡性的恶化当然就不言而喻。并由底材铜份的无限量供应，但表层皮膜中的锡量却愈来愈少，因而愈往后来所形成的IMC，将愈趋向恶性的Cu3Sn。

且请务必注意，一旦环境超过60℃时，即使新生成的Cu6Sn5也开始转变长出Cu3Sn来。 一旦这种不良的ε-phase成了气候，则焊点主体中之锡不断往介面溜走，致使整个主体皮膜中的铅量比例增加，后续的焊接将会呈现缩锡(Dewetting)的场面。这种不归路的恶化情形，又将随着原始锡铅皮膜层的厚薄而有所不同，越薄者还会受到空气中氧气的助虐，使得劣化情形越快。故为了免遭此一额外的苦难，一般规范都要求锡铅皮膜层至少都要在0.3mil以上。

老化后的锡铅皮膜，除了不良的IMC及表面能太低，而导致缩锡的效应外，镀铜层中的杂质如氧化物、有机光泽剂等共镀物，以及锡铅镀层中有机物或其它杂质等，也都会朝向IMC处移动集中，而使得缩锡现象雪上加霜更形恶化。

从许多种前人的试验及报告文献中，可知有三种加速老化的模式，可以类比出上述两种焊锡性劣化及缩锡现象的试验如下∶

◎ 在高温饱和水蒸气中曝置1~24小时。

◎ 在125~150℃的乾烤箱中放置4~16小时。

◎ 在高温水蒸气加氧气的环境中放置1小时；之后仅在水蒸气中放置24小时；再另於155℃的乾烤箱中放置4小时；及在40℃，90~95%RH环境中放置10天。如此之连续折腾

约等於1年时间的自然老化。 在经此等高温高湿的老化条件下，锡铅皮膜表面及与铜之介面上会出现氧化、腐蚀，及锡原子耗失(Depletion)等，皆将造成焊锡性的劣化。

六、锡金IMC

焊锡与金层之间的IMC生长比铜锡合金快了很多，由先后出现的顺序所得的分子式有AuSn

，AuSn2，AuSn4等。在150℃中老化300小时后，其IMC居然可增长到50μm(或2mil)之厚。因而镀金零件脚经过焊锡之后，其焊点将因IMC的生成太快，而变的强度减弱脆性增大。幸好仍被大量柔软的焊锡所包围，故内中缺点尚不曝露出来。又若当金层很薄时，例如是把薄金层镀在铜面上再去焊锡，则其焊点强度也很快就会变差，其劣化程度可由耐疲劳强度试验周期数之减少而清楚得知。

曾有人故意以热压打线法(Thermo-Compression，注意所用温度需低于锡铅之熔点)将金线压入焊锡中，于是黄金就开始向四周的焊锡中扩散，逐渐形成如图中白色散开的IMC。该金线原来的直径为45μm，经155℃中老化460小时后，竟然完全消耗殆尽，其效应实在相当惊人。但若将金层镀在镍面上，或在焊锡中故意加入少许的铟，即可大大减缓这种黄金扩散速度达5倍之多。

七、锡银IMC

锡与银也会迅速的形成介面合金共化物Ag3Sn，使得许多镀银的零件脚在焊锡之后，很快就会发生

银份流失而进入焊锡之中，使得银脚焊点的结构强度迅速恶化，特称为”渗银Silver leaching”。此种焊后可靠性的问题，曾在许多以钯层及银层为导体的“厚膜技术”(Thick Film Technology)中发生过，SMT中也不乏前例。若另将锡铅共融合金比例63/37的焊锡成分，予以小幅的改变而加入2%的银，使成为62/36/2的比例时，即可减轻或避免发生此一”渗银”现象，其焊点不牢的烦恼也可为之舒缓。最近兴起的铜垫浸银处理(Immersion Silver)，其有机银层极薄仅4-6μm而已，故在焊接的瞬间，银很快就熔入焊锡主体中，最后焊点构成之IMC层仍为铜锡的Cu6Sn5，故知银层的功用只是在保护铜面而不被氧化而已，与有机护铜剂(OSP)之Enetk极为类似，实际上银本身并未参加焊接。

八、锡镍IMC

电子零件之接脚为了机械强度起见，常用黄铜代替纯铜当成底材。但因黄铜中含有多量的锌，对于焊锡性会有很大的妨碍，故必须先行镀镍当成屏障(Barrier)层，才能完成焊接的任务。事实上这只是在焊接的瞬间，先暂时达到消灾避祸的目的而已。因不久后镍与锡之间仍也会出现IMC，对焊点强度还是有不良的影响。

表4. 各种IMC在扩散系数与活化能方面的比较

System Intermetallic Compounds Diffusion Coefficient(m2/s) Activation Energy(J/mol)

Cu-Sn Cu6Sn5，Cu3Sn 1×106 80,000

Ni-Sn Ni3Sn2，Ni3Sn4，Ni3Sn7 2×107 68,000

Au-Sn AuSn，AuSn2 AuSn 3×104 73,000

Fe-Sn FeSnFeSn2 2×109 62,000

Ag-Sn Ag3Sn 8×109 64,000

在一般常温下锡与镍所生成的IMC，其生长速度与锡铜IMC相差很有限。但在高温下却比锡铜合金要慢了很多，故可当成铜与锡或金之间的阻隔层(Barrier Layer)。而且当环境温度不同时，其IMC的外观及组成也各不相同。此种具脆性的IMC接近镍面者之分子视为Ni3Sn4，接近锡面者则甚为分歧难以找出通式，一般以NiSn3为代表。根据一些实验数据，后者生长的速度约为前者的三倍。又因镍在空气非常容易钝化(Passivation)，对焊锡性也会出现极其不利的影响，故一般在镍外表还要镀一层纯锡，以提高焊锡性。若做为接触(Contact)导电用途时，则也可镀金或银。

九、结论

各种待焊表面其焊锡性的劣化，以及焊点强度的减弱，都是一种自然现象。正如同有情世界的生老病死及无情世界的颓蚀风化一样均迟早发生，无法避免。了解发生的原因与过程之后，若可找出改善之道以延长其使用年限，即为上上之策矣。