无铅焊点的可靠性研究

焊点的质量和可靠性很大程度上决定了电子产品的质量.随着环境保护意识的增强,无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点.无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整,其可靠性势必会受到新的影响.从设计、材料和工艺角度分析了影响无铅焊点的可靠性的因素,最后分析了焊点的常见的可靠性问题产生的原因,并给出了相应的解决办法.     

无铅焊点失效模式及可靠性影响因素研究

传统的铅锡焊料中,铅及其化合物会给人类健康及环境带来严重危害,因此无铅焊料的研究与应用成为近年来的热点问题。由于焊料从有铅向无铅的转变,同时工艺参数随之调整,给焊点的可靠性带来了不可忽视的影响。本文从无铅焊点的可靠性出发,分析了焊点的几种主要失效模式,并从设计、焊料的选择以及工艺参数等方面分析了影响无铅焊点可靠性的因素,将无铅焊点所存在的新的可靠新问题进行了归纳与讨论。     

无铅焊点的可靠性问题

焊点的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量。随着环境保护意识的增强,无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点问题。无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整,必不可少地会给焊点可靠性带来新的影响。本文从设计、材料及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素,对无铅焊点可靠性测试方法做了介绍。     

PCBA无铅焊点机械性能可靠性测试研究

随着欧盟ROHS指令对电子产品中有害物质的使用作了限定，引发了电子产业界无铅化的应用研究，并随着无铅化研究的逐渐深入，无铅化应用研究工程中，为保证产品的质量，可靠性系列问题就越来越突出，本文主要对无铅导入过程中PCBA无铅焊点几种常见的机械性能可靠性测试试验进行了描述，测试的内容包含三点弯曲测试、焊点拉伸实验和剪切实验。     

SMT焊点可靠性

本文针对典型SMT焊点在无铅条件下焊点的可靠性问题,焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中由于芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配（CET）而导致焊点的疲劳失效。     

无铅焊点可靠性研究成果概述——SMTA（中国）2004年会论文

本文通过对于SMTA2003年年会部分关于无铅焊点可靠性研究成果的学习和讨论，获得了部分有益的结果，这些对于指导无铅焊点及其过渡期内的可靠性研究有很大的借鉴作用，同时也明确指出了这一研究尚待进一步的深入下去，以期满足产业界的需求。     

PBGA无铅焊点热可靠性优化研究

在田口实验法的基础上,采用非线性有限元建模,对温度循环载荷作用下的PBGA无铅焊点进行可靠性优化研究。L18(21×37)田口正交表被选用来分析PBGA封装体的8个控制因子,包括PCB的尺寸和厚度、基板的尺寸和厚度、焊点的直径和高度、芯片以及塑封的厚度。通过田口实验法,得出了关于PBGA最佳的结构参数组合,其中最重要的控制因子为基板厚度和焊点高度,最佳参数分别为0.66mm和0.60mm。     

无铅焊料表面贴装焊点的可靠性

由于Pb对人体及环境的危害,在不久的将来必将禁止Pb在电子工业中的使用。为寻求在电子封装工业中应用广泛的共晶或近共晶SnPb钎料的替代品,国际上对无Pb钎料进行了广泛研究。其中,共晶SnAg和共晶SnAgCu钎料作为潜在的无Pb钎料,具有剪切强度、抗蠕变能力、热疲劳寿命好等特点。     

微电子封装无铅焊点的可靠性研究进展及评述

在电子电器产品的无铅化进程中,由于封装材料与封装工艺的改变,焊点的可靠性已成为日益突出的问题。着重从无铅焊点可靠性的影响因素、典型的可靠性问题及无铅焊点可靠性的评价3个方面阐述了近年来该领域的研究状况,进而指出无铅化与可靠性研究需注意的问题和方向。     

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。     

无铅焊点的可靠性问题

焊点的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量。随着环境保护意识的增强，无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点问题。无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整，必不可少的会给焊点可靠性带来新的影响。本文从设计、材料、及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素，对无铅焊点可靠性测试方法做了介绍。     

BGA混合焊点热循环负载下的可靠性研究

焊料从有铅向无铅转换中,不可避免会遇到二者混合使用的情况,有必要对生成的混合焊点进行可靠性研究。通过对不同工艺参数下形成的混合焊点和无铅焊点进行了外观检测、X射线检测和温度循环测试。结果显示,只要工艺参数控制得当,混合焊点是可行的。在焊球合金、焊料合金、峰值温度、液相线以上时间和焊接环境五个关键因素中,前四项对焊点可靠性比较重要,焊接环境对焊点可靠性的影响不很显著。     

无铅电子封装材料及其焊点可靠性研究进展

随着2006年7月1日RoHS法令实施的最后期限的来临,无铅焊料的研究与应用又掀起了新一轮的热潮。由于封装材料与封装工艺的改变,给焊点可靠性带来了一系列相关问题。笔者就近年来国内外开发的无铅焊料、焊点的失效模式、焊点可靠性评价方法和焊点的主要缺陷进行了综述;对今后该领域的研究前景及方向进行了展望。     

Sb掺杂对SnAgCu无铅焊点电迁移可靠性的影响

向Sn3.8Ag0.7Cu无铅焊膏中添加质量分数为1%的Sb金属粉末,研究了其焊点在电流密度为0.34×104A/cm2、环境温度150℃下的电迁移行为。通电245h后,阴极处钎料基体与Cu6Sn5IMC之间出现一条平均宽度为16.9μm的裂纹,阳极界面出现凸起带,钎料基体内部也产生了裂纹。结果表明:1%Sb的添加使焊点形成了SnSb脆性相,在高电流密度和高温环境下产生裂纹,缩短了焊点寿命,降低了电迁移可靠性。     

板级跌落碰撞下无铅焊点的可靠性研究

文中引入一块不同于JEDEC标准测试板的圆形测试板,探究板级跌落碰撞下无铅焊点的可靠性.首先做模态试验了解测试板的动力学特性,接着做跌落测试,同时测量板的应变和加速度历程.并用ABAQUS软件进行模拟,模拟焊点在跌落碰撞条件下焊点的应力应变等.结果表明有限元模拟得到的应变、板中心的加速度响应和试验吻合,而且用模拟预测的失效焊点的位置与试验一致.失效模式是靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面的脆性断裂.     

焊点的质量与可靠性

主要介绍了Sn-Pb合金焊接点发生失效的各种表现形式，探讨发生的各种原因及如保在工艺上进行改连以改善焊点的可靠性，提高产品的质量。     

热循环条件下无铅焊点可靠性的有限元分析

通过有限元数值模拟对Sn3.5Ag0.75Cu无铅焊料焊点的可靠性问题进行了分析。采用统一粘塑性Anand本构方程对焊料焊点结构进行有限元分析,研究焊点在热循环加载过程中的应力应变等力学行为。研究结果表明,在焊点内部焊点与基板结合处的应力较大,而焊点中央的应力较小;焊点在低温阶段的应力最大,在高温阶段应变最大;在升降温阶段的应力应变变化较大,而在保温阶段的应力应变变化较小。     

片式元件与基板间隙对无铅焊点可靠性的影响

采用非线性有限元方法,讨论了片式元件与基板的间隙对Sn-2.5Ag-0.7Cu无铅钎料焊点的应力分布和热疲劳寿命的影响。结果表明,当间隙高度为0.1~0.2mm时,焊点薄弱处——元件底部拐角处、焊根的顶部和底部以及焊趾顶部具有较低的应力,此时预测得到焊点的热疲劳寿命也最长。这一结果对于焊点几何形态的设计及优化具有指导意义。     

银含量对随机振动条件下无铅焊点可靠性的影响

为了探究银含量对无铅焊点在随机振动条件下的可靠性的影响,对Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-1.0Ag-0.5Cu和Sn-0.3Ag-0.7Cu三种不同Ag含量材料的焊点做窄带范围内的随机振动疲劳实验,并对失效焊点进行分析。结果表明:三种材料焊点的失效位置基本都在靠近PCB侧,最外围焊点最容易失效,失效模式均为脆性断裂,并且随着Ag含量的降低,金属间化合物的厚度逐渐减小,焊点的疲劳寿命逐渐延长。     

焊点的质量与可靠性

主要介绍了Sn -Pb合金焊接焊点发生失效的各种表现形式 ,探讨发生失效的各种原因及如何在工艺上进行改进以改善焊点的可靠性 ,提高产品的质量