电子封装无铅化趋势及瓶颈

欧盟通过法令限制电子用品中铅等有害物质的使用,含铅电子产品不久将退出市场,电子封装的无铅化已成必然趋势。焊料的无铅化是无铅封装的关键,目前无铅焊料的研究集中在Sn基焊料和导电胶粘剂两个方向文中介绍了三种典型无铅焊料体系的不足之处以及银导电胶研究中的三个难题,另外,关于无铅焊料还没有一个统一的标准     

电子封装无铅化趋势及瓶颈

欧盟通过法令限制电子用品中铅等有害物质的使用．含铅电子产品不久将退出市场．电子封装的无铅化已成必然趋势。焊料的无铅化是无铅封装的关键．目前无铅焊料的研究集中在Sn基焊料和导电胶粘剂两个方向文中介绍了三种典型无铅焊料体系的不足之处以及银导电胶研究中的三个难题．另外关于无铅焊料还没有一个统一的标准     

电子封装无铅化趋势及瓶颈

欧盟通过法令限制电子用品中铅等有害物质的使用,含铅电子产品不久将退出市场,电子封装的无铅化已成必然趋势。焊料的无铅化是无铅封装的关键,目前无铅焊料的研究集中在Sn基焊料和导电胶粘剂两个方向。文中介绍了三种典型无铅焊料体系的不足之处,以及银导电胶研究中的三个难题。另外,关于无铅焊料还没有一个统一的标准。     

电子组装无铅化过渡的问题及对策

2 元器件引线（端头）的无铅化 元器件引线（端头）的无铅化就是将其引线原来使用的Sn／Pb焊料等可焊涂复层,用无铅焊料或其它可焊层替代。从技术角度考虑,对元器件引线（可焊端头）,根据引线的芯线构造的不同,可采用合金电镀法或热浸镀法进行无铅化的表面处理,实现无铅化焊接。对元器件引线（可焊端头）镀层的要求是：无铅,抗氧化,耐高温（260℃）,与无铅焊料生成良好的界面合金层。     

高温高铅焊料无铅化的研究进展

微电子封装工业中应用于高温领域的高铅焊料的无铅化是一个国际化难题。对目前高温无铅焊料的研究进展进行了综述,包括80Au-20Sn、Bi基合金、Sn-Sb基合金和Zn-Al基合金。从各种焊料的熔化行为、力学性能、导电导热性能、润湿性、界面反应和可靠性等方面,总结了这些高温无铅焊料的特性以及在应用中各自存在的问题。通过比较,认为Sn-Sb基合金在高温领域取代高铅焊料将有很大的应用前景。     

过渡阶段有铅和无铅混用要注意的问题及应对措施

从理论上来讲,焊料、元件、PCB全部无铅化的效果最好。但目前由于种种原因,尤其是元件方面还不能实现全部无铅化。通过前两期的介绍使我们了解到：有铅和无铅混用时,无论是有铅焊料与无铅元件还是无铅焊料与有铅元件混用,都可能发生焊料合金与焊端或引脚镀层、焊料合金与PCB镀层、元器件与工艺、PCB材料及涂镀层与工艺不相容的问题。因此过渡阶段有铅、无铅混用必须注意材料的相容性。     

混合集成电路无铅化焊接技术研究

铅给人类生活环境和安全带来很大的危害，电子产品焊接无铅化已达成共识．本文介绍了无铅焊料发展，探讨了混合集成电路焊接工艺。无铅焊料的选择。阐述和分析了无铅焊料再流焊工艺、可能出现的问题、无铅焊接可靠性、分析手段与方法。     

无铅焊料的选择与对策

本文通过大量的数据信息分析了各研究机构在无铅焊料方面的研究成果，在目前流行使用的无铅焊料的基础上，进一步研究并比较了其中的Sn—Cu系列与具有专利限制的SnAgcu系列焊料在消费类电子产品组装的波峰焊工艺中使用的可靠性，同时研究并比较Sn—Ag系列焊料与SnAgcu系列焊料在回流焊工艺使用的情况。结果表明，Sn—Cu共晶焊料在消费类电子产品组装的波峰焊工艺中完全可以取代Sn-Ag-Cu系列焊料，同时满足使用要求；而同样技术成熟的Sn—Ag共晶焊料也完全可以取代SnAgCu系列焊料在回流焊工艺使用，焊点的可靠性与成本可以媲美SnAgcu焊料，而且该二元合金在使用维护以及回收利用方面具有相当的优势。因此，国内相关企业应大力推动使用无专利限制的SnAg与SnCu共晶焊料，以改变国外专利产品在电子制造领域的统治地位，使我国企业在无铅化电子制造的潮流中占有一席之地.     

Sn3．5Ag0．7Cu焊料的疲劳特性及铅杂质的影响

含铅焊料应用在电子产品上已超过50年的时间。然而出于环境方面的考虑，在未来的几年含铅焊料的使用将被禁止。作为替代，必须发明不含铅的焊料。对无铅焊料总的要求类似于含铅焊料。它们要求类似的诸如焊接温度及时间工艺参数窗口和相当于含铅焊料或更好的特性。科学家们已研究了许多不同类型的无铅焊料，从中我们选取Sn3、5Ag0．7Cu作为本次研究的对象，因为它可能目前是在欧洲应用最广泛的一种无铅合金。通过下面几项工作中我们研究了Sn3．5Ag0.7Cu的疲劳特性。制成板(PCBA)温度循环(热冲击)试验：用Sn3．5Ag0．7Cu无铅焊料在不同的焊接气氛下将各种不同类型的器件焊在有不同可焊性表面覆层的印制板上，做成试验制成板(PCBA)。将125℃到-15℃的温度循环(热冲击)施与试验制成板并研究板上焊点在经受不同次数的温度循环后其微观组织结构及变化。模型焊点的机械应力循环试验：室温条件下利用特别设计的环一插针模型焊点，Sn3．5Ag0．7Cu无铅焊点被施加机械应力循环并和传统的Sn-Pb焊点进行比较。包含不同铅含量的焊点也被研究以确认铅杂质对无铅焊点特性的影响。比起传统的Sn-Pb焊料，Sn3．5Ag0．7Cu有更好的疲劳特性。然而研究同时发现一个2％-5％的铅杂质含量对无铅焊点的寿命是有害的。     

元件焊端镀层对无铅焊点可靠性的影响

电子产品无铅化的转变加速了对元件焊端镀层的无铅化研究，目前候选无铅镀层有纯锡、锡铋或锡铜合金。当然,Sn—Ag—Cu焊料和以上这些镀层结合而构成的焊点的可靠性是大家关注的重点。Sn—Ag—Cu焊料和元件焊端镀层若不相容会导致焊点变脆、强度降低、缺乏热疲劳抵抗力，特别在产品生命周期的后期。对焊点的可靠性影响尤为明显。在本中我们研究了由Sn-3．8Ag-0．7Cu焊料和不同的元件焊端镀层：纯锡、Sn-3Cu、锡铋合金(铋的重量百分比分别为1％、3％、6％)组成的SMT焊点可靠性。中给出了焊点金相分析、焊点老化前和老化后的引脚拉伸测试的试验结果，首次发表了SMT焊点加速热循环试验的结果，也提到了Sn—Bi和Sn—Pb镀层对波峰焊焊点可靠性的少量研究结果。通过我们的研究发现，所有试验元件的无铅镀层和Sn—Ag—Cu焊料构成的焊点性能至少和常规的锡铅焊点一样好。