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影响无铅焊点可靠性的因素有哪些?-深圳福英达

2024-07-31

ENIG Ni(P)镀层焊接界面P偏析产生机理-深圳福英达

影响无铅焊点可靠性的因素有那些

无铅化焊接相对于传统的含铅(Pb)工艺,确实带来了一些焊点可靠性的挑战。这主要源于无铅钎料与传统钎料的差异以及工艺参数的调整。那么影响无铅焊点可靠性的因素具体有哪些呢?以下是福英达小编整理的相关专业知识:

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无铅钎料的特性对焊点可靠性的影响

熔点较高:

无铅钎料的熔点一般在217℃左右,比传统的SnPb共晶钎料(熔点183℃)高35左右

温度曲线的提升导致料易氧化及金属间化合物生长迅速。

润湿性能较差:不含Pb的钎料润湿性能较差。

可能导致产品焊点的拉伸强度、剪切强度等不能满足要求。

无铅焊点的可靠性问题

剪切疲劳与蠕变裂纹:

焊点在剪切力作用下易发生疲劳和蠕变,导致裂纹产生。

电迁移:

电流作用下,焊点中的金属元素可能发生离子迁移,影响焊点稳定性。

金属间化合物形成裂纹:

钎料与基体界面形成的金属间化合物可能导致裂纹。

晶须生长引起短路:

无铅钎料中可能形成晶须,导致电路短路。

电腐蚀和化学腐蚀问题:

焊点可能受到电腐蚀和化学腐蚀的影响,降低可靠性。

钎料选择与工艺要求

钎料选择:目前大多采用SnAgCu合金系列,液相温度是217~221℃。

工艺要求:要求再流焊具有较高的峰值温度,但会带来钎料及器件材料易高温氧化、金属间化合物生长迅速等问题。

其他影响因素

部件质量参差不齐:不同生产厂商的互连焊接部件质量不一,如器件焊盘、器件脚可焊性不良等,对无铅工艺焊点可靠性有较大影响。


结论与展望

焊点的重要性:焊点是连接芯片与外部器件的连接通道,在微电子封装产业中起多重作用,相关设计、工艺均应引起充分重视。

优化焊接工艺:积极优化焊接工艺、找出失效模式、分析失效机理、提高产品质量和可靠性水平,对电子封装产业有重要意义。

决问题与研究方向:无铅化进程中还存在一些悬而未决的问题,如焊点的剪切疲劳、蠕变问题、虚焊现象等,都有待进一步研究。同时,无铅化电子组装带来的新可靠性问题也亟待探讨。

-未完待续-

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