稀土Ce对SnAgCu和SnCuNi钎料性能及焊点可靠性影响的研究
为适应电子、家电等行业满足RoHS指令的需要,迫切需要研制开发可替代Sn-Pb钎料的无铅钎料。研究无铅钎料的目的,不只是简单地提供一种替代品,还需要考虑无铅钎料的力学性能、钎焊性能及焊点可靠性能够与传统的Sn-Pb钎料相近、钎焊设备与工艺尽量改动不大等因素,因此开展无铅钎料的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。本文根据电子工业无铅钎料发展的需要和生产工艺的特点,研究了稀土元素Ce对两种最具代表性的Sn-3.8Ag-0.7Cu和Sn-0.5Cu-0.05Ni无铅钎料合金组织、性能及焊点可靠性的影响。本文首先研究了Sn-Ag-Cu-Ce与Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料的物理性能、润湿与铺展性能。研究结果表明,Sn-Ag-Cu-Ce与Sn-Cu-Ni-Ce钎料具有比传统的Sn-Pb钎料更好的导电性能和密度,尽管熔化温度比Sn-Pb钎料稍高,但是都在现有钎焊工艺可接受的范围之内。钎料的润湿、铺展试验结果表明,Sn-Ag-Cu-Ce和S......阅读全文
稀土Ce对SnAgCu和SnCuNi钎料性能及焊点可靠性影响的研究
为适应电子、家电等行业满足RoHS指令的需要,迫切需要研制开发可替代Sn-Pb钎料的无铅钎料。研究无铅钎料的目的,不只是简单地提供一种替代品,还需要考虑无铅钎料的力学性能、钎焊性能及焊点可靠性能够与传统的Sn-Pb钎料相近、钎焊设备与工艺尽量改动不大等因素,因此开展无铅钎料的研究具有十分重要的理论意
微合金化对Sn9Zn无铅钎料钎焊性能影响及润湿机理研究
鉴于Pb的毒性及各国禁Pb法令的出台,研发可替代传统Sn-Pb合金的无铅钎料在世界范围得到了广泛关注。Sn-Zn系无铅钎料凭借其合适的熔点、低廉的成本以及良好的力学性能,有望发展成为新一代的无铅钎料。然而,二元Sn-Zn合金在润湿性、高温抗氧化性以及耐腐蚀性等方面的不足严重制约了该钎料体系的应用、推
电子产品无Pb制程的工艺可靠性问题分析（二）
三、电子产品无Pb制程工艺可靠性理解电子产品无Pb制程是怎样影响到产品性能和工艺控制的，这是其执行的核心内容。从富Pb材料切换到无Pb材料时，失效模式和效果分析（FMEA）是有差异的。从机械角度看，典型的无Pb材料要比含Pb高的材料硬。硬度对插座设计、电气接触（阻抗和接触电阻）及整个焊点均有影响。不
影响混合合金焊点工艺可靠性的因素（一）
一、无铅、有铅混用所带来的工艺问题有铅、无铅元器件和钎料、焊膏材料的混用，除要兼顾有铅的传统焊接工艺问题外，还要解决无铅钎料合金所特有的熔点高、润湿性差等问题。当有铅、无铅问题交织在一起，工艺上处理该类组装问题时，比处理纯有铅或纯无铅的问题都要棘手。例如，在采用无铅焊膏混用情况时，要特别关注下述问题
影响混合合金焊点工艺可靠性的因素（三）
五、混合组装再流焊接温度曲线的优化1 混合组装再流焊接温度曲线的设计再流焊接温度曲线的设计是确保再流焊接焊点质量和工艺可靠性的关键环节。对于混合合金焊点的再流焊接温度曲线，假若直接选用纯有铅或纯无铅的再流温度曲线，显然均是不合适的。向后端兼容（SAC钎料球／SnPb焊膏）的再流峰值温度的试验
影响混合合金焊点工艺可靠性的因素（二）
三、PCB焊盘及元器件引脚焊端涂敷层1 PCB焊盘涂敷层PCB焊盘表面涂层对混合合金焊点的影响极大，在前面介绍过的可靠性试验中及国内业界生产实践中也得到了证实。从确保焊点的工艺可靠性并兼顾生产成本等综合考虑，根据批产中各种涂层的实际表现，建议按选用的优先性大致可作如下排序：Im－Sn（热熔）＞OSP
理想焊点的质量模型及其影响因素有哪些？（二）
2．平整且厚度合适的均匀IMC层（1）连续而平整的IMC层。连续而平整的IMC层如图4所示。图4 连续而平整的IMC层（2）厚度合适（＜5μm）的IMC层。① 生长过厚的合金层将影响焊点的机电性能。德国ERSA研究所的研究表明，生成的金属间化合物厚度在4μm以下时，对焊点机械强度影响不大。IMC的厚
现代电子装联工艺可靠性（五）
其特点是：●由于焊点的微细化，人手不可能直接接近，基本上属于一种“无检查工艺”。因此，必须要建立确保焊点接触可靠性的保证系统（对制造系统的要求）。焊点内任何空洞、异物等都会成为影响接续可靠性的因素（对接合部构造的要求）。●在再流过程中由于热引起的BGA、CSP或PCB基板的变形翘曲均会导致焊点钎料空
电子产品无Pb制程的工艺可靠性问题分析（四）
（6）元器件引脚电镀和引脚材料的接合（1）引脚材料：Cu。焊盘类型为SMD，安装传统SnPb电镀元器件引脚和无Pb的SnBi电镀元器件，采用传统Sn37Pb钎料或无Pb的SAC305钎料的焊点可靠性、温度循环试验的结果，如图8所示。图8引脚材料为Cu的焊点温度循环试验的威布尔分布无Pb产品和无Pb钎
理想焊点的质量模型及其影响因素有哪些？（一）
一、 软钎接焊点对电子系统可靠性的贡献在整个电子产品的装联工艺过程中，“软焊接”的权重可达60％以上，它对电子产品的整体质量和可靠性有着特殊的意义。软钎接是影响电子产品制造质量的主要根源（1）电子产品制造的所有质量问题中，由焊接不良造成的可高达80％。（2）现代高密度电子产品互连质量问题中，由焊接不
有铅和无铅混合组装的工艺可靠性区别（二）
Jessen研究了焊膏材料与PBGA、CSP引脚钎料球材料对再流焊接后空洞的影响程度，按下述不同组合而递减：SnPb球／SAC焊膏＞SAC球／SAC焊膏＞SnPb球／SnPb焊膏Jessen还以下述模型（见图3、图4）对上述现象作了解释。图3 熔点：合金A＞合金B图4熔点：合金A＜合金B当钎料球的熔
解读SMT再流焊接焊点的工艺可靠性设计（一）
一、SMT再流焊接焊点的结构特征表面贴装元器件通常是指片式元器件QFP、PLCC、BGA、CSP等，表面贴装所形成的焊接接合部与通孔焊接方式所形成的接合部有很大的差异。SMT的接合过程是在基板焊盘上通过印刷焊膏→贴装SMC／SMD→再流焊接而完成其接合过程。从接合强度分析，SMT所形成焊点的接合强度
电子产品无Pb制程的工艺可靠性问题分析（五）
这个过程可能包含以下一些步骤：① 确定可靠性要求——希望的设计寿命及在设计寿命结束之后的可接受的失效概率；② 确定负载条件——由于功率耗散原因，要考虑使用环境（如IPC－SM－785）和热梯度，这些参数可能会发生变化，并产生大量的小型循环；③ 确定／选择组装的结构——元器件和基板的选择，材料特性（如
电子产品无Pb制程的工艺可靠性问题分析（一）
一、概述随着电子信息产业的日新月异，微细间距器件发展起来，组装密度越来越高，诞生了新型SMT、MCM技术，如图1所示。图1 微电子学芯片封装技术的发展现在微电子器件中的焊点越来越小，但其所承载的力学、电学和热力学负荷却越来越重，对可靠性的要求也日益增高。电子封装中广泛采用的SMT封装技术及新型的芯片
影响现代电子装联工艺可靠性的因素分析（一）
一、现代电子装联工艺可靠性的内涵电子产品由各种电子元器件组装而成，在组装过程中最大量的工作就是焊接。焊接的可靠性直接威胁整机或系统的可靠性，换言之，焊接的可靠性已成为影响现代电子产品可靠性的关键因素。显然，解决现代电子产品工艺可靠性问题，首先就要解决焊接中的不良问题，而解决焊接中的不良现象，最突出的
解析钎料的电子迁移现象（三）
前面已介绍，倒装片流入的平均电流值大致为10＾4A／cm2。由此可知，缺陷的形成集中在电流密度高的部分。这里作为化合物的生长的例子，如图6所示。Cu配线电流密度高的左侧部分几乎消失，而其化合物的生长却很显著。图6 Pb3Sn的倒装片接续部生成的电子迁移 （2．55×10＾4A／cm2，155℃）倒装
解析钎料的电子迁移现象（二）
电子从左向右流动，使左侧的界面金属间化合物层变厚，反过来在右侧的变薄。像这样在＋极侧和－极侧化合物的生长的差异，是因热扩散和电子迁移扩散的和或差的不同所导致的，在左侧由于热造成的化合物生长的方向和由电子迁移扩散驱进的化合物生长的方向一致，因而化合物生长得厚，而在右侧二者是相反的，因而生长的厚度薄。另
解析钎料的电子迁移现象（一）
一、问题的引出电子迁移长期以来用于研究半导体配线缺陷的形成机理及对策。伴随着半导体配线的微细化，流过配线的电流值显著上升。今天VLSI中的Al或Cu线宽为0．1μm、厚0．2μm的截面上，即使只通过1mA的电流，其电流密度也高达106A／cm2。面对如此大的电流密度，只要温度稍有变化，也将很容易导致
解读SMT再流焊接焊点的工艺可靠性设计（二）
二、接合部工艺可靠性设计的任务针对表面贴装生产现场不同工序组合，可能就是产生质量问题的原因。例如，对接合部可靠性产生影响的因素有：① 焊膏印刷工序对PCB焊盘所供给的钎料量的设定；② 贴片工序中元器件对PCB焊盘的位置偏差，以及元器件电极部与PCB焊盘间的间隙；③ 再流焊接工序中温度曲线的优
解读BGA、CSP再流焊接接合部工艺可靠性设计（二）
在此场合下BGA、CSP中央部分将存在间隙G，为填充该间隙G所必需的钎料量（如图6所示），其体积V可按下式求得。为填补这个间隙G所必需的钎料量，即最大钎料量Qmax，可按下式求得Qmax＝πD＾2G／4（mm3） （2）图6 必需钎料量的确定二、焊盘设计图7所示为BGA、CSP封装结构参数，
理想焊点的质量模型及其影响因素有哪些？（三）
4 偏析少的钎料组织偏析对焊点可靠性的影响（1）偏析少的微细强化相均匀分布的钎料结晶组织是人们所追求的。而由于偏析等形成的脆性相，即使在低应力下也会成为破坏的起点。（2）ENIG Ni／Au镀层在再流过程中Au层会溶解于钎料中，因为界面上形成的AuSn4层是相邻于富Pb区域的，热循环试验中，
有铅和无铅混合组装的工艺可靠性区别（一）
一、概述21世纪初，当时一些通信用终端产品（如手机等），由于国际市场的需要，率先要实现产品的无铅化，一时给元器件、PCB等厂商带来了产品必须迅速更新换代的巨大冲击。当时由于元器件无铅化的滞后，系统组装企业曾经由于部分无铅元器件无货源，而只能短时用有铅元器件来替代。这就是无铅化早期出现过的无铅钎料焊接
高低温对产品可靠性的影响
低温对产品的影响· 橡胶等柔韧性材料的弹性降低，并产生破裂；· 金属和塑料脆性增大，导致破裂或产生裂纹；· 由于材料的收缩系数不同，在温变率较大时，会引起活动部件卡死或转动不灵；· 润滑剂粘性增大或凝固，活动部件之间摩擦力增大，引起动作滞缓，甚至停止工作；· 元器件电参数发生变化，影响产品的电性能；
电子产品无Pb制程的工艺可靠性问题分析（三）
2．元器件影响元器件可靠性的因素如下。（1）高温影响。某些元器件，如塑料封装的元器件、电解电容器等，受高的焊接温度的影响程度要超过其他因素。（2）Sn晶须的影响。Sn晶须是长寿命的高端产品中精细间距元器件更加需要关注的另一个问题。无Pb钎料合金均属高Sn合金，长Sn晶须的概率比SnPb高得多。通过限
PCB焊盘涂层对焊接可靠性的影响（三）
四、Im－Sn＋重熔工艺在恶劣环境下改善抗腐蚀能力和可焊性的机理1．Im－Sn＋重熔工艺流程为了解决现有PCB表面涂层在存储一段时间后，在恶劣环境条件下耐腐蚀性能差，可焊性不良的问题，有必要研究一种改进的新工艺，以提供一种PCB耐腐蚀可焊涂层的新的处理方法，通过该方法处理后的PCB，同时具有
PCB焊盘涂层对焊接可靠性的影响（二）
三、综合提升PCB镀层可焊性和抗环境侵蚀能力对改善工艺可靠性的现实意义（1）现在电子产品的制造质量越来越依赖于焊接质量。在焊接质量缺陷中占据第一位同时也是影响最严重的是虚焊，它是威胁电子产品工作可靠性的头号杀手。（2）虚焊现象成因复杂，影响面广，隐蔽性大，因此造成的损失也大。在实际工作中为了
PCB焊盘涂层对焊接可靠性的影响（一）
一、PCB常用可焊性涂层的特性描述1．ENIG Ni（P）／Au镀层1）镀层特点ENIG Ni（P）／Au（化学镀镍、金）工艺是在PCB涂敷阻焊层（绿油）之后进行的。对ENIG Ni／Au工艺的最基本要求是可焊性和焊点的可靠性。化学镀Ni层厚度为3～5μm，化学镀薄Au层（又称浸Au
影响无损检测可靠性的因素
无损检测技术在质量保证系统中发挥的作用越来越显示它的重要性和必要性，成为控制产品质量、保证在役设备安全运行的重要手段。然而它的重要作用有赖于无损检测方法选择的正确和检测结果是否可靠，从产品质量观点看这是重要的，从纯经济观点讲，为了减少总费用支出，可靠性亦是必要的。近年来，由于产品市场的相互竞争，
影响无损检测可靠性的因素
无损检测技术在质量保证系统中发挥的作用越来越显示它的重要性和必要性，成为控制产品质量、保证在役设备安全运行的重要手段。然而它的重要作用有赖于无损检测方法选择的正确和检测结果是否可靠，从产品质量观点看这是重要的，从纯经济观点讲，为了减少总费用支出，可靠性亦是必要的。近年来，由于产品市场的相互竞争，高质
解读BGA、CSP再流焊接接合部工艺可靠性设计（一）
一、确定必要的钎料量1．确定必要钎料量（体积）的理论依据滨田正和认为：BGA、CSP再流焊接接合部的结构具有下述3个特征。① 凸形再流焊接接合部，不像QFP那样可以通过外部引线来吸收外部的负荷和应力，BGA、CSP完全靠钎料自身来确保可靠性。② 在BGA、CSP封装内部也有接合部（见