再成形(Re-Balled)焊球阵列封装的焊球强度评估

近年来,许多国家禁止在电子产品中铅的使用,但是一些特定产品拥有豁免权。拥有豁免权的电子产品生产厂商面临含铅元器件供应缺乏的现状,因此生产厂商开始寻求利用焊球再成形技术把焊球阵列封装中的无铅焊球转变为锡铅焊球。焊球再成形技术曾经被用于元器件的回收再利用,但是关于焊球再成形元器件的可靠性信息十分有限。介绍了利用焊球再成形技术使无铅焊球阵列封装转变为锡铅焊球阵列封装。两种焊球去除方法和两种焊球再贴装方法分别用于实现从无铅焊球到锡铅焊球的转变,用以调查再成形工艺对于封装质量的影响。热时效试验以及焊球强度评估用于检测焊球再成形工艺过程。     

再成形（Re—Balled）焊球阵魏封装的焊球强度评估

近年来,许多国家禁止在电子产品中铅的使用,但是一些特定产品拥有豁免权。拥有豁免权的电子产品生产厂商面临含铅元器件供应缺乏的现状,因此生产厂商开始寻求利用焊球再成形技术把焊球阵列封装中的无铅焊球转变为锡铅焊球。焊球再成形技术曾经被用于元器件的回收再利用．但是关于焊球再成形元器件的可靠性信息十分有限。介绍了利用焊球再成形技术使无铅焊球阵列封装转变为锡铅焊球阵列封装。两种焊球去除方法和两种焊球再贴装方法分别用于实现从无铅焊球到锡铅焊球的转变,用以调查再成形工艺对于封装质量的影响。热时效试验以及焊球强度评估用于检测焊球再成形工艺过程。     

无铅有铅混装焊接技术

针对板级组装过程中出现的有铅无铅混装情况,介绍了无铅混装焊接带来的问题,主要是有铅焊料与无铅元器件以及有铅元器件与无铅元器件之间兼容性问题;针对两种材料熔点差异,需要焊接温度参数调整,提出了设置兼容性温度曲线的解决办法,同时详细说明了兼容性温度曲线优化实验及可靠性验证结果。     

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。     

电子制造走向无铅化 可靠性难题急需破解

电子制造业中大量使用的锡铅合，金（Sn／Pb）是污染人类生存环境的重要原因之一，世界各国都在推行电子制造领域的无铅计划。目前，电子制造正处于从有铅向无铅材料过渡的特殊时期，无铅材料、印制板、元器件、检测、可靠性等方面都没有标准，在无铅工艺方面，我国目前还处于比较混乱的阶段。由于有铅和无铅混用时，特别当无铅元器件遇到有铅工艺时会发生严重的可靠性问题。     

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.     

有铅焊料焊接无铅BGA回流参数探索

航天电子产品尚未允许采用无铅焊接,而航天电子产品中采用的进口元器件多为无铅器件,因此需要对有铅焊料焊接无铅元器件进行研究。通过对无铅焊球和有铅焊料的焊接特性分析,设计数种回流参数,进行回流焊接试验,并对试验结果进行焊接分析,得出回流峰值温度为228℃~232℃,液相线(217℃)以上时间为50s~60s的回流曲线能较好完成有铅焊料对无铅BGA的焊接。     

新产品与新技术（20）

使用200℃温度焊接的无铅焊料 日立制作所开发了焊接温度200℃的无铅焊料,为锡铜合金焊锡。目前多数无铅焊料选用的是锡银合金焊锡,焊接温度较高而影响印制板和元器件性能,而且在基底镍镀层与焊锡结合会产生镍锡金属氧化物,使得焊接点劣化。锡铜合金焊锡与镍镀层接触会抑制金属氧化物产生,又用较低焊接温度,提高电子设备装配质量。     

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。     

无铅再流焊对塑料封装湿度敏感性的影响

环保方面的原因不断推动无铅电子产品的市场需求。目前印刷电路板的组装都是采用低熔点的锡铅合金对元件进行焊接。已确定的典型的锡铅焊料的替代物--无铅锡合金的熔点比传统锡铅焊料的熔点要高出30-40℃。相应的再流焊峰值温度必须提高,以保证可靠的连接。无铅焊料所要求的再流温度的提高,势必对于湿度敏感的塑封表面安装器件（SDMs)产生影响。本文研究了无铅焊料模拟组装传引脚器件（160MQFP和144LQFP）和层压结构封装的器件（27mm和35mmPBGA和low profile细间距BGA）的湿度/再流试验效果。用C模式扫描显微镜和横断面失效分析确认失效位置,评估湿度/再流试验。结果表明再流温度升至260℃时,湿度敏感性至少降低一个IPC/JEDEC等级。对于一种封装（160MQFP）的试验分析表明,即使对“干燥”封装在260℃下再流后,也发现了芯片表面裂纹。无铅焊料提高了温度要求,这就要求封装材料和封装设计的改进,以适应广泛的湿度/再流试验条件。     

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。     

军工电子元器件混装工艺的应用研究

在国内外"绿色制造"的要求下,电子产品无铅化的推行愈演愈烈,诸多行业基本实现电子产品的无铅化。但是军工、航天以及医疗等领域基于高度可靠性的要求,仍然采用了有铅制程下的电子装联技术,而无铅元器件的广泛覆盖,使得实际生产过程中出现有铅元器件、无铅元器件混装的现象,本文将针对混装工艺的可靠性展开分析,并针对相关问题制定解决措施。     

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。     

无铅焊接高温对元器件可靠性的影响

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"爆米花"、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.     

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...     

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。     

Implementing 0201s On High-Density Lead-Free Memory Modules

The introduction of 0201 components is another step taken in the world of electronics to aid the miniaturization of electronic products. Capacitors and resistors are now being produced in a 0201 package size; in dimensions, it means a length of 0.02 in and a width of 0.01 in. The assembly of miniature components on printed circuit boards (PCBs) poses numerous process challenges. Legislative measures to eliminate the usage of lead from electronics products compel electronics manufacturers to implement lead-free assembly. This mandates the use of lead-free 0201 components and a lead-free soldering process. The current research focuses on high-density lead-free memory module assemblies using a 1.27-mm-thick organic solderability preservative (OSP)-coated boards. The spacing between components is as low as 0.25 mm. The objective of this research is to develop a robust assembly process for lead-free 0201 components used in memory modules. The stencil, PCB land pattern designs, solder paste printing, component placement, and reflow soldering processes were studied. The process and design changes required for achieving a robust manufacturing process for assembling lead-free 0201 components on high-density assemblies have been identified and reported.     

Assembly reliability assessment and life estimation for a stacked area array device

Memory module manufacturers face an ongoing challenge to incorporate more functionality and superior performance with each new generation of product offering. The growth in demand for memory capacity is surpassing the pace at which memory component manufacturers are able to cost-effectively produce the next-generation of monolithic memory devices. Stacking components helps in the transition to higher-density memory while the design and production capability for the next-generation of memory devices is being developed. However, on the other hand, the complex nature of stacked Chip Scale Package (CSP) components mandates a thorough review of the assembly processes and a detailed reliability assessment for these packages.The research objective was to study the assembly reliability of stacked CSP components assembled on a densely populated lead-free memory module utilizing mirror imaged component placements. The assessment was carried out using thermal cycling and mechanical shock tests. The data collected from thermal cycling was also used for failure modeling and life estimation. The methodology for estimating field life was established and the field life was estimated for a server application. The results proved that stacked CSP components can be reliably assembled. The module using stacked CSP components surpassed the life expectancy for server applications, which is 10 years.     

有铅和无铅BGA混装工艺研究

分析比对了有铅和无铅两种焊料的不同温度特性。针对军工产品经常面对的有铅和无铅BGA同时组装在一块印制板上的情况,提出了有铅和无铅BGA混合组装的工艺难点。通过工艺试验列举了混合组装中各个环节所应注意的要点,强调要加强过程控制。最后利用各种可靠性试验和分析证明了混合组装焊点的可靠性。