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。     

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。     

无铅焊点的可靠性研究

电子产品的质量很大程度上取决于焊点的质量与可靠性。在无铅化进程中，由于无铅焊点焊料的不同和焊接工艺参数的调整，必然会给焊点可靠性带来许多新的影响。本文进行了焊点的失效分析，并从PCB和模板设计、表面组装材料、及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素，最后分析了焊点的常见的可靠性问题的产生原因及解决办法等。     

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.     

器件焊端和印制板镀层对混装焊点性能的影响

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,无铅镀层器件与有铅焊料混合装配焊接的情况不可避免。采用正交实验研究四种不同镀层的QFP器件、三种镀层PCB、两种温度曲线和SnPb焊膏的兼容性,并测定焊点的抗拉强度,采用扫描电镜分析焊点形貌。结果表明,在不同镀层器件的混装实验中,Sn和SnPb镀层焊点强度高于NiPdAu和SnBi镀层焊点;对于纯Sn镀层器件,采用有铅工艺温度曲线能够兼容该类器件的焊接;在实验采用的三种镀层工艺中,含铅热风整平工艺对焊接温度曲线的兼容性最好。     

片式电阻混合焊点热循环负载可靠性研究

对在不同工艺参数下形成的、并且经过不同周数热循环负载的片式电阻混合焊点、有铅焊点和无铅焊点进行了外观检测和剪切测试。结果显示,在不同工艺参数下形成的混合焊点的剪切力,随热循环周数的变化趋势有所不同,但是在保证片式电阻焊端和焊料充分熔融的情况下,部分混合焊点的平均剪切力比有铅焊点高,热循环1 000周后,为9.1～11.1 N。     

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。     

QFP焊点可靠性研究

随着人们对健康和环境的要求越来越高,无铅焊料的研究倍受封装业的重视。塑性应变是影响电子封装焊点可靠性的主要因素,文章采用在多次温度循环条件下进行有限元数值模拟的方法,针对由不同元素(Sn,Pb,Ag,Cu)及配比构成的焊料,计算QFP焊点的塑性应变,定量评估其可靠性。给出焊料各参数对焊点可靠性的影响程度,仿真表明焊料激活能与气体常数的比值的变化对焊点可靠性影响最大,相应的焊点Y向塑性应变均值仅为优化前的11%。所得的结果可为今后QFP封装时的焊料选择提供新的理论依据。     

BiAgSbCu系高温无铅钎料制备及焊接性能研究

研制开发熔点在260 ℃以上的高温无铅钎料来代替传统的高铅钎料运用于电子封装一直是钎焊领域的一大难题。熔点约为272 ℃的Bi-2.6 Ag-5 Sb钎料合金因润湿性和焊接可靠性不良在运用上受到限制。文中通过在Bi-2.6 Ag-5 Sb钎料合金中添加微量元素Cu来改善B-i2.6 Ag-5 Sb合金的润湿性及焊接可靠性。研究结果表明,Cu含量对BiAgSbCu系钎料合金熔点影响较小,当Cu含量为2 %时,润湿性及焊接可靠性最佳。     

向后兼容混合焊点的可靠性分析

在从有铅向无铅转换过程中,电子产品制造商不可避免会碰到同一组装过程中有铅和无铅的混合情况.因此,有必要对形成的混合焊点进行可靠性分析.对混合焊点的失效形式和混合焊点的失效机理进行了分析,并进一步介绍了影响这类焊点可靠性的因素.     

可焊性、焊接能力和焊点可靠性之评估和测试

文章主要在于明确可焊性、焊接能力和焊点可靠性三者之间的联系和区别,指出对它们进行评估和测试时其各自关注的主要特性和常见的评估和测试方法,同时简单介绍影响它们的关键因素。     

The effect of soldering process variables on the microstructure and mechanical properties of eutectic Sn-Ag/Cu solder joints

Fundamental understanding of the relationship among process, microstructure, and mechanical properties is essential to solder alloy design, soldering process development, and joint reliability prediction and optimization. This research focused on the process-structure-property relationship in eutectic Sn-Ag/Cu solder joints. As a Pb-free alternative, eutectic Sn-Ag solder offers enhanced mechanical properties, good wettability on Cu and Cu alloys, and the potential for a broader range of application compared to eutectic Sn-Pb solder. The relationship between soldering process parameters (soldering temperature, reflow time, and cooling rate) and joint microstructure was studied systemati-cally. Microhardness, tensile shear strength, and shear creep strength were measured and the relationship between the joint microstructures and mechani-cal properties was determined. Based on these results, low soldering tempera-tures, fast cooling rates, and short reflow times are suggested for producing joints with the best shear strength, ductility, and creep resistance.     

无铅焊膏工艺适应性的研究

无铅焊膏是适应环保要求的一种绿色焊接材料,其质量的优劣直接决定着现代表面组装组件品质的好坏,为了检测与评价无铅焊膏的性能,研究影响其焊接可靠性的因素,实验研制了一种Sn-Ag-Cu无铅焊膏,并根据其本身的材料特性和实际工艺性能结合IPC的有关标准设计了整套试验,包括:焊膏黏度测试、塌陷实验、焊球实验以及铜板腐蚀测试等。研究结果表明:焊粉的质量分数与焊膏黏度呈正比关系;高温高湿环境下焊膏的可靠性降低,焊后残留物的腐蚀性增强;焊膏过多暴露在氧化环境中易引起焊料成球等焊接缺陷。     

锡基无铅钎料的性能研究与新进展

介绍了现阶段锡基无铅钎料的使用和生产情况,归纳了钎料合金的特点,综述了不同系列无铅钎料的熔化特性、焊后的剪切强度及可焊性等,总结了目前无铅钎料研究所取得的新成果、新进展以及存在的问题。从锡晶须,虚焊等方面指出了无铅钎料可靠性的不足,并提出部分解决方案,指出了无铅钎料的发展趋势和应用前景。     

A reliability study of the lead-free solder connections of miniature chip components on hybrid circuits

The results of the influence of lead-free solder paste, design and process parameters on the attachment reliability of chip surface-mounted components (SMCs) on thick-film conductor pads are presented. The purpose of the investigation was to compare the quality of the soldered joints made with new solder pastes that do not contain lead with joints soldered with standard SnPb solders. The miniature zero-ohm chip resistors were soldered with selected lead-free solder pastes. The visual appearance of the solder joint according to the standards of lead-free soldered components was compared with components soldered with SnPb solders. On the test sample with soldered chip resistors connected in series, the solder-joint resistance was measured before and after temperature cycling. On the same test sample the solder-joint resistance changes were measured with impedance spectroscopy. After temperature cycling the damaged samples were analysed with SEM and EDS. The reliability test results after temperature cycling indicate two lead-free solder pastes that are the most convenient for chip-component soldering on thick-film conductor pads with the reliability of the joints being equal or better than solder joints with Pb-containing solder paste.     

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。