熔融Sn和固体Cu反应形成的IMC的厚度和加热时间的关系由图10可以看出它们之间成直线关系。而且，厚度除η相太小（Cu6Sn5）以外，其他的各相直线斜率大体为0.5，即大致和加热时间的平方根成比例增加。IMC不仅在固体金属和熔融金属之间形成，而且也能在固体金属之间反应形成。即在焊接时即使是生成的IMC厚度合适的良好焊点，如果将其放置在高温环境场合，还会生成新的合金层。以SnPb系钎料合金焊接的接合部为例，其IMC的成长和环境温度的关系如图11所示。

图11

接合部合金层生长受环境温度的影响由以上分析可知，即使是很完善的焊接接头，如果是使用在高温环境中，由于其IMC过于发育，导致界面发生破坏和断裂的事故也时有发生。特别是对微小焊接点来说，IMC的增厚会使IMC在焊点中的比例增大，这对焊点的连接可靠性是非常不利的。3.钎料中Sn浓度的影响IMC的生长通常随钎料中Sn的浓度增大而变厚，如图12所示。

图12

IMC的生长与钎料中Sn浓度的关系4.钎料成分的影响图13表示了钎料为固态的温度下，Sn和Sn3.5Ag 对Cu之间的界面反应层的生长情况。反应层的构成是相同的，但生长的情况是不同的。这与Sn的浓度上的差异及合金元素Ag的影响有关。

图13

固相情况下反应层的生长5.母材涂层种类的影响PCB铜焊盘目前最常用的涂层是：ENIG Ni/Au、Im-Ag、Im-Sn、OSP。然而从焊接时发生冶金反应的属性来看，最终与液态钎料中的Sn起冶金反应的底层金属元素可区分为下述两种情况：（1）底层金属Ni与钎料中的Sn发生冶金反应：此种情况只发生在底层金属镀Ni的ENIG Ni/Au镀层工艺。因为在焊接过程中，Au元素很快熔入钎料中去了，仅有暴露的底层金属Ni元素与钎料的Sn发生冶金反应形成IMC。（2）母材金属Cu与钎料中的Sn发生冶金反应：此种情况出现在Im-Ag、OSP、Im-Sn等涂层工艺情况下。在焊接过程中发生的Im-Ag涂层工艺的Ag将很快熔入焊料中去；而OSP涂层在助焊剂和焊接热的作用下，也将很快分解完。上述两种情况下，最终直接暴露的是母材金属Cu与Sn发生冶金反应。而Im-Sn镀层中的Sn熔化也直接与母材金属Cu发生冶金反应生成CuSn铜锡金属间化合物（IMC）。图14描述了上述两种冶金反应所形成的IMC在厚度上存在的明显差异，这是由于Sn对Ni的扩散活化能（65.5kcal/mol）比Sn对Cu的扩散活化能（45.0kcal/mol）要大的缘故。所以Sn对Cu的扩散要比Sn对Ni的扩散容易，故形成了IMC厚度上的差异。显然，在相同的老化温度和时间（10h）的情况下，Sn3.5Ag和SAC405两种钎料合金和OSP、ENIG两种不同的涂敷工艺所形成的IMC厚度上的差异很大，例如：●对Sn3.5Ag钎料，在OSP、ENIG两种不同的涂敷工艺下所形成的IMC厚度上差异比值为IMC（OSP）/IMC（ENIG）=2.75倍●对SAC405钎料，在OSP、ENIG两种不同的涂敷工艺下所形成的IMC厚度上差异比值为IMC（OSP）/IMC（ENIG）=2.33倍

图14

不同的母材表面涂层工艺对IMC厚度的影响至于两种不同的钎料成分（Sn3.5Ag和SAC405）所形成的IMC厚度上的差异，则是由于两种钎料中Sn的浓度不同所导致的结果。根据樊融融编著的现代电子装联工艺可靠性改编