无铅焊接工艺条件下元器件的高温可靠性

本文介绍无铅工艺焊接高温对元器件可靠性的影响,指出了无铅焊接高温对元器件耐温的挑战,介绍了IPC新标准的无铅器件耐温要求,分析了无铅焊接高温带来的元器件失效问题,如摫谆 、分层、裂纹等,以及焊接高温对器件内部连接的影响,讨论了通过实施元件热管理来解决无铅焊接高温中的热损伤与热失效的方法,对在无铅焊接工艺过程提高元器件的可靠性应用具有一定的指导意义。     

军用无铅器件组装可靠性分析及对策

无铅焊接技术已经广泛应用于消费类和通讯类电子产品中,但由于其发展时间较短,可靠性仍需进一步研究验证。军工企业出于可靠性的考虑仍旧采用有铅技术,但在实际生产中,不可避免地遇到越来越多的无铅器件。如何在采用有铅制程的情况下焊接无铅器件并保证其可靠性已成为军工单位迫切需要解决的问题。围绕混装工艺的可靠性,详细介绍适用于军工单位的有铅工艺制程焊接无铅元器件的工艺方法和可靠性分析,最终结合工作实际给出较为完整的应对策略。     

李宁成博士“无铅焊接-材料、工艺、解决问题和可靠性”学术讲座

前言：这一课程强调实施无铅焊接焊接的必备知识。包括背景，焊料，表面镀层，元器件，基、板，组装工艺，返工和无铅焊接的可靠性。此外，还讨论失效模式，挑战和解决办法。     

李宁成博士“无铅焊接—材料、工艺、解决问题和可靠性”学术讲座

前言：这一课程强调实施无铅焊接焊接的必备知识。包括背景，焊料，表面镀层，元器件，基板，组装工艺，返工和无铅焊接的可靠性。此外，还讨论失效模式，挑战和解决办法。     

无铅焊接的可靠性分析

目前,电子制造业正处于从有铅向无铅焊接过渡的特殊阶段,无铅材料、印制板、元器件、检测、可靠性等方面都没有标准,由于有铅和无铅混用时,特别是当无铅焊端的元器件采用有铅焊料和有铅工艺时会发生严重的可靠性问题。这些问题不仅是当前过渡阶段无铅焊接要注意,而且对于过渡阶段的有铅焊接也是要特别注意的问题。     

助焊剂腐蚀失效案例分析

随着国内外环保要求的不断提高,电子产品正全速向低毒、低碳方向前进,由此也引发产品制造业向无铅、无卤方向快速发展。由于无铅焊料的焊接温度范围受到PCB和元器件耐温要求的限制,特别是无铅焊料本身的润湿性较锡铅焊料差,无铅焊接工艺的难度大大得提高,由此导致大量的焊接工艺缺陷。为了客服无铅工艺焊接能力较差的问题,人们纷纷开发了更加适合无铅焊接的焊接辅助材料,其中新型无铅助焊剂在提高无铅焊接能力上起到了很大的作用。     

有铅焊料与无铅BGA混合焊点显微组织性能研究

随着近年来电子产品无铅化的发展,越来越多的有铅器件被无铅器件替代,其中SnAgCu合金成为BGA器件锡球的主要成分.然而在无铅焊点的可靠性未被认可之前的过渡时期,有铅焊膏和无铅器件混合焊接的情况就不可避免,尤其是在高可靠电子产品领域.因此混合焊接工艺和焊点的性能成为高可靠性电子产品组装和焊点寿命分析中的研究重点.总结了近年来对有铅焊料和无铅BGA混合焊接的一些相关研究,主要涉及混合焊接温度、混合焊点的显微组织、界面处金属间化合物、焊点力学性能、可靠性以及焊点失效机制等方面.     

有铅与无铅混用问题举例

首先，有铅工艺遇到无铅元器件。 有的SMT加工厂，虽然还没有启动无铅工艺，但是也遇到了无铅元器件、特别是BGA／CSP和LLP。有的元件厂已经不生产有铅的器件了，因此采购不到有铅器件，这种知道采购的器件是无铅的情况还不可怕，因为可以通过提高焊接温度，一般提高到230—235℃就可以。还有一种措施可以采用无铅焊料和无铅工艺，因为目前过渡阶段普遍情况是无铅焊料和有铅焊端混用，其可靠性还是可以被接受的。但是最糟糕的是无意中遇到了无铅元器件，生产前没有发现，生产中还是采用有铅焊料和有铅工艺，结果就非常糟糕，因为有铅焊料和无铅焊端混用效果最差。     

适用于无铅焊接的印制板的设计与制造

无铅化是新一代电气互联技术的必然发展趋势，论述了无铅化在焊接可靠性、焊接工艺以及印制板设计与；制造等方面给印制板带来的挑战和要求，介绍了目前能够适应无铅焊接的印制板基板的研究进展及其部分产品，分析比较了几种常用的印制板表面涂敷层工艺的性能特点，提出了一些应对无铅焊接高温的印制板制板的导热措施和部分热设计原则，最后对目前开发使用于无铅焊接的印制板的热点问题做了总结。     

高可靠产品有铅和无铅混装工艺的质量控制

目前我国军工电子产品普遍存在有铅和无铅元器件混装焊接的现象，有铅和无铅混用时，可能会发生材料之间、工艺之间、设计之间不相容等问题，影响电子产品的可靠性。军工产品可靠性是第一位，既要保证焊点质量，又要保证不损坏元器件和印制板。本文通过对有铅和无铅混装焊接可能发生的不相容问题分析，对高可靠产品有铅和无铅混装工艺的质量控制方案提出一些建议。文章中的观点供参考并与同行共同讨论。     

有铅无铅高密度混装工艺技术研究

随着电子产品无铅化的不断推进,在高可靠电子产品组装中,采用有铅焊料焊接有铅无铅镀层器件并存的情况不可避免。因此混合焊接工艺和焊点的可靠性是研究的重点。本文提出了有铅无铅高密度混装工艺研究方法,针对有铅无铅镀层兼容性、高密度混装再流焊工艺、及有铅无铅高密度混装焊点可靠性开展技术研究工作,并与同行业者分享阶段性研究成果。     

无铅焊料十温区回流焊过程的仿真研究

通过对回流焊接工艺参数传输带速度、各个炉区温度设定和焊膏熔化温度曲线的关系研究,建立了大尺寸PCB组件传热过程的数学模型。基于ANSYS平台,模拟了无铅焊料PCB组件在十温区回流焊接过程中的温度场,从而确定了合适的焊接参数。     

氮气保护对无铅焊接工艺温度窗口的影响

无铅化电子组装中无铅焊料的高熔点、低润湿性给实际生产带来了很大挑战。为了改善润湿性,可适当提高焊接温度,但由于PCB及元件的工艺温度限制,导致了焊接工艺温度窗口变窄。氮气保护可以改善无铅焊料润湿性、防止氧化、提高焊接品质,更重要的是可以降低焊接峰值温度,扩大焊接工艺温度窗口。     

无铅工艺和有铅工艺

随着国际环保要求逐步提高,无铅工艺成为电子产业发展的一个必然过程。详细介绍了有铅工艺和无铅工艺的焊料合金成分、焊料成本、焊料合金熔点温度、焊料合金可焊性、焊焊接后出现的各种故障现象和焊接工艺特点,同时指出了有铅和无铅工艺对电子元器件和PCB要求的不同点,指出了它们的利弊以及使用设备的通用性。     

TR组件焊接可靠性工艺研究与应用

对毫米波TR(transmitter and receiver)组件焊接过程中线膨胀系数(CTE)失配机理和由于CTE失配导致的热机械应力对组件可靠性的影响进行了分析。根据阶梯焊接温度精确控制和无铅焊料可靠浸润的要求,从实践中总结出了一种真空预镀涂焊接新工艺。实践表明,该新工艺可以精确地进行阶梯焊接温度控制,使无铅焊料有很好的浸润效果,焊透率由70%以下提高到98.3%,延长了CTE不匹配造成的疲劳失效发生时间,提高了TR组件使用可靠性。     

无铅工艺在军用电子产品中的应用

介绍了无铅焊料和无铅元器件等相关技术和当前的基本应用情况。对无铅工艺在军用电子产品中的应用进行了初步研究和探讨,对需要引起格外关注的如湿度敏感等级和焊端镀层等影响可靠性的因素进行了阐述,确定了当前条件下可用于军用电子产品印制板组件无铅有铅混装工艺的相关方法和参数。对相关工艺参数条件下完成的印制板组件进行了焊点加速疲劳寿...     

浅谈电子元器件生产中的无铅手工焊

无铅焊接存在润湿性较差、温度较高、氧化速度快等缺点。在工艺上需严格控制焊接温度和时间,才能保证焊接质量。     

Effect of Lead-Free Soldering on Key Material Properties of FR-4 Printed Circuit Board Laminates

The transition to lead-free soldering of printed circuit boards (PCBs) using solder alloys such as SnAgCu has resulted in higher temperature exposures during assembly compared with eutectic SnPb solders. The knowledge of PCB laminate material properties and their dependence on the material constituents, combined with their possible variations due to lead-free soldering temperature exposures, is an essential input in the laminate selection process. This paper provides laminate selection guidelines that were arrived at by assessing key material properties (glass transition temperature, coefficient of thermal expansion, decomposition temperature, and water absorption), and their responses to lead-free soldering assembly conditions. A range of commercially available FR-4 PCB laminate materials, classified on the basis of glass transition temperature (high, mid, and low), curing agents (dicyandiamide and phenolic), flame retardants (halogenated and halogen-free), and fillers (presence or absence) were studied. The laminate material properties under investigation were measured as per the IPC-TM-650 test methods before and after exposure to multiple lead-free soldering cycles. Combinatorial property analysis was conducted to investigate the causes behind variations in material properties.     

Thermosonic bonding of lead-free solder with metal bump for flip-chip bonding

While extensive research on the lead-free solder has been conducted, the high melting temperature of the lead-free solder has detrimental effects on the packages. Thermosonic bonding between metal bumps and lead-free solder using the longitudinal ultrasonic is investigated through numerical analysis and experiments for low-temperature soldering. The results of numerical calculation and measured viscoelastic properties show that a substantial amount of heat is generated in the solder bump due to viscoelastic heating. When the Au bump is thermosonically bonded to the lead-free solder bump (Sn-3%Ag-0.5%Cu), the entire Au bump is dissolved rapidly into the solder within 1 sec, which is caused by the scrubbing action of the ultrasonic. More reliable solder joints are obtained using the Cu/Ni/Au bump, which can be applied to flip-chip bonding.     

片式元件焊点剪切力比较实验研究

介绍了无铅化推广以来相关行业发生的变化;简述了无铅化进程中,享受"豁免权"的相关行业面临的主要问题,包括可靠性问题和可靠性实验问题等;阐述了无铅与有铅焊点剪切力对比实验的方法;并针对实验数据进行了对比和分析,发现在本试验条件下无铅焊点的剪切力性能明显优于有铅焊点,但焊点间的差异较大;最终给出了进一步开展剪切对比实验研究的实施路线.