再流焊炉温曲线优化研究

在再流焊接期间,封装器件及电路板通过升温区、保温区、焊接区和冷却区.由于热膨胀系数的不同,材料界面处产生热应力.减小热应力能提高焊点与封装器件的可靠性.本文对再流焊期间器件温度场进行数值建模及仿真,获得温度分布及热应力分布;进一步地,以器件在再流焊期间最大热应力为优化目标,以各温区炉温及传送带速率为优化变量,以加热因子、最高温度等为约束条件,采用遗传算法寻优使得最大热应力得到减小.研究结果为再流焊工艺设计提供参考和依据.     

LGA封装器件再流焊质量控制技术

文中以LGA器件焊接质量问题为对象，针对该类器件封装的特殊性，通过对影响焊接质量的因素进行分析，从印制焊盘设计、焊盘作非阻焊层限定(NSMD)设计、印制板加工、焊膏量控制、器件贴装压力控制及再流焊温度曲线设置等方面，提出了优化及改进方案。通过试验，验证了改进措施的可行性和有效性，获得最优的焊接效果，保证LGA器件焊接质量满足标准要求。     

微电子封装技术的发展现状

论述了微电子封装技术的发展历程、发展现状及发展趋势,主要介绍了微电子封装技术中的芯片级互联技术与徽电子装联技术.芯片级互联技术包括引线键合技术、载带自动焊技术、倒装芯片技术.倒装芯片技术是目前半导体封装的主流技术.微电子装联技术包括波峰焊和再流焊.再流焊技术有可能取代波峰焊技术,成为板级电路组装焊接技术的主流.从微电子封装技术的发展历程可以看出,IC芯片与微电子封装技术是相互促进、协调发展、密不可分的,徼电子封装技术将向小型化、高性能并满足环保要求的方向发展.     

SMT中再流焊工艺建模与仿真

主要介绍了国内外再流焊工艺建模与仿真研究现状。目前主要是焊点建模与仿真、元器件建模与仿真以及再流焊工艺建模与仿真方面。本文还重点介绍了再流焊工艺建模与仿真的几种方法,并对再流焊工艺建模与仿真存在的问题以及发展前景做了分析。     

激光再流焊焊接速度对SOP器件焊点力学性能的影响

分别采用半导体激光再流焊与红外再流焊方法钎焊SOP器件,研究了激光焊焊接速度对其焊点抗拉强度的影响,并对焊点断口形貌进行了分析.结果表明,在激光再流焊条件下,激光焊焊接速度对SOP器件焊点的抗拉强度有显著的影响,而Sn-Pb焊点的力学性能对焊接速度的敏感度低于Sn-Ag-Cu无铅焊点,且存在一个最佳焊接速度.通过SEM观察发现,焊接速度相对慢时,断口有浅显韧窝和微孔,焊点断裂类型为微孔聚合型断裂;速度过快时,断口有较多的韧窝群,并且局部区域还有台阶,焊点断裂类型为韧窝型断裂和解理型断裂;焊接速度适中时,断口韧窝大且深,焊点断裂类型为韧性断裂.     

细间距器件无铅焊点力学性能和断口形貌分析

分别采取红外再流焊和激光再流焊焊接细间距器件,研究了SnPb,SnAgCu和SnAg三种钎料在不同焊接热源下焊点的力学性能。结果表明,激光再流焊对应焊点的力学性能优于红外再流焊,该现象在使用SnAg钎料的情况下尤为显著,同时无铅焊点优于传统的SnPb焊点。对焊点断口形貌进行研究,发现激光焊接的条件下,焊点断口韧窝较多、较深,断口的撕裂棱朝固定的方向延伸,而红外热源焊接的条件下,断口韧窝较少,较浅,两种情况下焊点韧窝开裂均为穿晶开裂。     

再流焊接的温度控制

再流焊接技术是表面贴装技术生产过程中的关键工序,再流焊接工艺过程直接影响电子产品质量.其中焊接过程各阶段的温度控制尤为重要,要合理设置各温区的温度,使炉膛内的焊接对象在传输过程中所经历的温度按合理的曲线规律变化,才能保证冉流焊质量.     

不同钎料对激光钎焊焊点力学性能的影响

采用半导体激光再流焊系统研究SnAgCu／SnAgCuCe在铜基板的润湿性以及焊点的力学性能,同时对比红外再流焊,研究两种焊点在热循环过程中的可靠性．结果表明,随着激光输出功率的增加,无铅钎料的铺展面积逐渐增加;当激光输出功率增加到某一特定范围时,无铅钎料的润湿铺展性能达到最佳．同时,随着激光加热时间的增加,无铅钎料的...     

细间距器件焊点力学性能与数值模拟

采用再流焊方法对细间距器件进行钎焊试验,针对使用SnAgCu和SnPb两种钎料对应的焊点进行了研究。结果表明,SnAgCu焊点的拉力明显高于SnPb焊点,说明SnAgCu对应焊点的抗拉强度更高。对焊点断口组织分析发现,SaAgCu焊点拉伸断裂方式为韧性断裂,而SnPb焊点的断裂方式兼有脆性断裂和韧性断裂的特征。运用非线性有限元模拟,针对焊点在温度循环载荷作用下的力学性能分析,发现SnAgCu焊点的应力应变以及非线性应变能明显小于SnPb焊点对应的数值。说明SnAgCu焊点的可靠性明显高于SnPb焊点。模拟结果和试验研究结果吻合,该研究为无铅钎料的进一步研究提供理论指导。     

微连接技术在植入式医疗器件中的应用及研究进展

植入式医疗器件是医疗保健业的关键器件,由于该器件在人体内工作,要求采用细小并且具有生物相容性的材料及高可靠性的连接工艺.新型材料的应用、构件的微细化和复杂化以及连接的高可靠性都要求加强微连接技术的研究.除电子封装外,微连接技术主要体现在微激光焊和微电阻焊上.文中对医用材料的应用状况进行了简述,从工艺研究及连接机理两个方面分别介绍了微激光焊和微电阻焊的研究进展,以心脏起搏器为例介绍了微连接技术在植入式医疗器件中应用,并综合分析了微连接技术所面临的挑战.     

回流焊冷却过程中PBGA焊点力学行为分析

以热弹塑性理论为基础,建立球栅阵列PBGA焊点在回流焊工艺中焊接应力的有限元模型,利用ANSYS的热结构耦合功能,采用生死单元法对Sn-Ag-Cu焊点回流焊的冷却过程进行数值模拟分析.焊点冷却结晶后的初始阶段,等效应力随温度的降低快速增加,当焊点的温度逐渐降低至室温时,等效应力为最大.结果表明,在回流焊接工艺中,PBGA焊点的裂纹极可能发生在焊料冷却结晶后的初始阶段,在焊点高应力集中区首先开裂,并在应力的作用下沿界面逐渐扩展.对焊料凝固初期冷却速率的控制是减少焊接裂纹产生的有效方法.     

一种可焊性半光亮镀镍工艺

目的解决镀镍层可焊性不良的问题,使得光电子器件外壳镀镍层可焊性满足回流焊要求,并且保存半年后可焊性不降低。方法以氨基磺酸镍为体系,考察温度、p H值、电流密度与沉积速率的关系,采用回流焊和浸润法对镀层可焊性进行表征,并考察镀层的质量、结合力及盐雾性能指标。结果镀液体系在比较宽泛的电流密度和温度范围内,都能得到可焊性优良的镀层,其沉积速率随电流密度的增大呈线性增加。浸润法和回流焊接试验表明,镀层可焊性满足要求。在稳态湿热(45℃,RH=95%)环境中48 h或恒温烘烤(150℃,1 h)后,镀层可焊性仍均满足要求。结论在电流密度1~5 A/dm2,p H值3.2~4.4,温度40~55℃的条件下能得到优良的可焊性镀层,满足回流焊对镀层可焊性的要求,并且放置半年后可焊性不降低。     

FORMATION AND CHANGE OF AuSn4 COMPOUNDS AT INTERFACE BETWEEN PBGA SOLDER BALL AND Au／Ni／Cu METALLIZATION DURING LASER AND INFRA-RED REFLOW SOLDERING

Interactions between 63Sn37Pb solder and PBGA metallization (Au/Ni/Cu) during laser and infrared reflow soldering were studied.During laser reflow soldering process,a thin layer of AuSn4 was observed at the interface of the solder bumps,its morphology was strongly dependent on the laser reflow power and heating time.The solder bumps formed by the first laser reflow was reflowed again to form the solder joints.The AuSn4 compounds formed in the first laser reflow process dissolved into the bulk solder after the secondary infrared reflow process.The needle-like AuSn4 changed into rodlike,and distributed inside the solder near the solder/pad interface.     

Study on laser and hot air reflow soldering of PBGA solder ball

Laser and hot air reflow soldering of PBGA solder ball was investigated.experimental results showed that surface quality and shear strength of solder bump reflowed by laser was superior than the solder bump by hot air ,and the microstructure within the solder bump reflowed by laser was much finer.Analysis on interfacial reaction showed that eutectic solder reacted with Au/Ni/Cu pad shortly after the solder was melted.Interface of solder bump reflowed by laser consists of a continuous AuSn4 layer and remnant Au element.Needle-like AuSn4 grew sidewise from interface,and then spread out to the entire interface region.A thin layer of Ni3Sn4 intermetallic compound was found at the interface of solder bump reflowed by hot air,and AuSn4 particles distribute within the whole solder bump randomly.The combination effect of the continuous AuSn4 layer and finer eutectic microstructure contributes to the higher shear strength of solder bump reflowed by laser.     

超声电机压电陶瓷和铜定子弹性体钎焊工艺

分别采用Sn-40Pb,Sn-3.5Ag和Sn-52In钎料对PZT8压电陶瓷和铜定子弹性体进行了钎焊试验,对比分析了3种钎料钎焊定子的振动性能以及钎焊压力对振动性能的影响. 结果表明,采用Sn-52In钎料,配合松香类有机钎剂,在峰值温度141 ℃,回流时间116 s,钎焊压力38.26~114.78 kPa内的工艺条件下,钎焊形成定子的振动性能最好;在电压峰峰值80 V的激励下,钎焊定子的振幅为2.5 μm,达到了胶粘定子的振动水平;钎焊接头的抗剪强度达到6.88 MPa,超过了超声电机定子对力学性能(≥5 MPa)应用的要求,有望解决胶粘工艺胶接层老化的问题,从而提高超声电机的使用寿命.     

SMT建模仿真研究现状及发展

概述了SMT再流焊工艺过程、所用组装件以及形成的焊点3方面的仿真进展，充分展现了计算机模拟在再流焊研究中的重要作用。     

Sn-Cu-Ni-Ce钎料对激光钎焊焊点力学性能的影响

采用Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料,研究了半导体激光软钎焊和红外再流焊方法对QFP48器件和0805矩形片状元件两种典型元器件的钎焊性能,针对使用不同成分钎料所得到的钎焊焊点,采用微焊点强度测试仪研究了其焊点力学性能的分布规律.结果表明,使用Sn-Cu-Ni-Ce钎料时,最佳激光输出电流显著高于Sn-Ag-Cu钎料或Sn-Pb钎料.Sn-Cu-Ni-Ce钎料成分相同时,半导体激光软钎焊得到的焊点力学性能显著优于红外再流焊焊点的力学性能;稀土元素Ce的加入能够改善Sn-Cu-Ni无铅钎料焊点的力学性能,Ce含量达到0.03%时,焊点的力学性能最佳.