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.     

电阻法测量无铅焊点蠕变的有效性实验研究

为了解用于焊点性能评估的电阻测试法能否精确反映其蠕变特性,利用特制的焊点测试系统,同步采集无铅焊点在室温、25 N载荷下的电阻应变和剪切蠕变.实验表明它们的总体变化趋势相似,均可分为线性与指数阶段,但变化速率存在明显差异.两者临界拐点的延时程度与焊点的尺寸因子k有关,在一定的范围内(k= 4.5～8.5),延时程度仅在...     

PBGA无铅焊点热可靠性优化研究

在田口实验法的基础上,采用非线性有限元建模,对温度循环载荷作用下的PBGA无铅焊点进行可靠性优化研究。L18(21×37)田口正交表被选用来分析PBGA封装体的8个控制因子,包括PCB的尺寸和厚度、基板的尺寸和厚度、焊点的直径和高度、芯片以及塑封的厚度。通过田口实验法,得出了关于PBGA最佳的结构参数组合,其中最重要的控制因子为基板厚度和焊点高度,最佳参数分别为0.66mm和0.60mm。     

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。     

共晶锡铅焊料与薄金焊点可靠性研究

通过对共晶锡铅焊料和PCB UBM层电镀薄金焊盘反应后的界面微观组织观察和焊点断口力学性能分析,系统研究了PCB焊盘薄金对焊点焊接性能的影响。结合Au-Sn合金二元相图理论和Au在Sn中溶解速率,研究结果显示在一定应用场合,利用薄金焊盘可避免搪锡去金工艺,可有效地提高生产效率且无可靠性风险。     

SnAgCu无铅焊点的电迁移行为研究

电迁移引发的焊点失效已经成为当今高集成度电子封装中的最严重的可靠性问题之一。应用SnAgCu无铅焊膏焊接微米级铜线,进行电迁移实验。结果表明:焊点形貌从原来的光滑平整变得凹凸不平,阴极处出现了裂纹和孔洞,并且在铜基板和Cu6Sn5金属间化合物(IMC)之间出现薄薄的一层Cu3Sn金属间化合物,由ImageJ软件测量其平均厚度约为2.11μm;而在阳极附近没有明显的Cu3Sn金属间化合物形成。     

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.     

无铅焊点拉伸冲击疲劳损伤的频率特性研究

针对低频振动条件下无铅焊点损伤的频率特性问题,利用无铅焊点损伤测试系统在室温下实时测量不同循环拉伸频率下的焊点损伤。结果表明:0.1～5.0 Hz范围内焊点损伤率随循环拉伸频率的增加而增加,而在10～20 Hz焊点损伤率随频率的增加而减小;5～10 Hz焊点损伤率大于其他频率范围。在5～10 Hz存在一个导致焊点损伤最大、寿命最短的频率点(损伤特征频率)。最后证明了合金材料在低频振动条件下普遍存在损伤特征频率。     

XKE连接器压接工艺实验研究

介绍了压接工艺技术的概念及特点;比较了压接技术与焊接技术相比的优点：无需外接电源、可靠性高、体积小和质量轻等;针对手动SYQ-001/002型压接工具与XKE连接器开展了相关工艺研究;利用拉脱力实验仪采集了三组共15个样本的拉脱力实验数据;通过对拉脱力实验数据的分析和对断层图片的判读,提出了影响压接质量的五个重要因素;总结了压接技术中常见的故障模式与故障原因。     

无铅倒装焊点的热应力与湿热应力分析

板上倒装芯片（FCOB）作为一种微电子封装结构形式得到了广泛的应用。微电子塑封器件中常用的聚合物因易于吸收周围环境中的湿气而对封装本身的可靠性带来很大影响。文章采用有限元软件分析了潮湿环境下板上倒装芯片下填充料在湿敏感元件实验标准MSL-1条件下（85℃／85％RH、168h）的潮湿扩散分布,进而分别模拟计算出无铅焊点的热应力与湿热应力,并加以分析比较。论文的研究成果不仅对于塑封电子元器件在潮湿环境中的使用具有一定的指导意义,而且对于FCOB器件在实际应用中的焊点可靠性问题具有一定的参考价值。     

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。     

冷却速率对无铅再流焊焊点质量的影响(待续)

无铅再流焊中冷却速率影响焊点力学性能及可靠性。快速冷却可以细化组织,间接控制金属间化合物厚度和形态,影响焊点断裂模式,提高焊点综合性能。但是由于元件与PCB等材料的热不匹配性而造成的较大应力,易造成元件或焊点失效等。通过对文献中研究结果的总结,设计了炉冷、空冷和水冷等几种再流焊冷却方式,并对焊点进行了强度测试和组织成分分析,建议工业用最佳冷却斜率控制在3℃/s～6℃/s。     

无铅电子封装材料及其焊点可靠性研究进展

随着2006年7月1日RoHS法令实施的最后期限的来临,无铅焊料的研究与应用又掀起了新一轮的热潮。由于封装材料与封装工艺的改变,给焊点可靠性带来了一系列相关问题。笔者就近年来国内外开发的无铅焊料、焊点的失效模式、焊点可靠性评价方法和焊点的主要缺陷进行了综述;对今后该领域的研究前景及方向进行了展望。     

微电子封装无铅焊点的可靠性研究进展及评述

在电子电器产品的无铅化进程中,由于封装材料与封装工艺的改变,焊点的可靠性已成为日益突出的问题。着重从无铅焊点可靠性的影响因素、典型的可靠性问题及无铅焊点可靠性的评价3个方面阐述了近年来该领域的研究状况,进而指出无铅化与可靠性研究需注意的问题和方向。     

光纤固定软钎焊焊点的三维形态模拟

本文在建立光纤固定软钎焊焊点模型及能量边界条件的基础上,利用有限元方法对焊点三维形态进行数值模拟并分析材料及结构等参数对焊点形态的影响规律.基于能量最小原理并利用形态模拟数据,得出钎料量及焊盘尺寸对光纤与焊盘间隙高度的影响规律,以及光纤横向偏移量对回复力的影响规律.研究结果表明:针对一定的焊盘相对尺寸,当钎料量大于临界值,最小间隙高度随着钎料量的增加而成线性增加;光纤横向偏移量小于一定值时,回复力随着偏移量的增加成线性增加.研究结果对于通过调整结构及工艺参数来控制光纤对准偏移具有指导意义.     

适合无铅回流焊的片式铝电解电容器研制

根据片式铝电解电容器结构的特殊性,通过对工作电解液用溶剂、溶质和添加剂的研究分析与选择,以及对生产工艺的调整,研制出适用于无铅回流焊条件的片式铝电解电容器,在105℃条件下的工作寿命达到2000h。     

无铅焊料十温区回流焊过程的仿真研究

通过对回流焊接工艺参数传输带速度、各个炉区温度设定和焊膏熔化温度曲线的关系研究,建立了大尺寸PCB组件传热过程的数学模型。基于ANSYS平台,模拟了无铅焊料PCB组件在十温区回流焊接过程中的温度场,从而确定了合适的焊接参数。     

无铅焊料镀层的变迁和现状

概述了无铅焊料镀层的开发背景、种类、要求的特性、工艺和今后的课题。     

基于电阻应变的无铅焊点损伤临界点在线检测

蠕变损伤是引起焊点失效的重要因素,实验表明在蠕变过程中存在一个临界点,在临界点之前蠕变呈现一种缓慢的增长趋势,而在临界点之后蠕变加速进行,导致焊点很快失效。找出此临界点对了解焊点的性能及寿命预测有重要意义,但传统的蠕变测试方法不能实时测得焊点的蠕变损伤临界点。研究表明焊点的蠕变损伤与其电阻变化存在着线性关系,因此可以通过测量焊点的电阻变化来监测其蠕变情况。文章以单个无铅焊点为研究对象,利用特制的无铅焊点微电阻在线测量系统,实时监测焊点在蠕变过程中的电阻变化,并利用二次移动平均法建立焊点电阻的预测模型,通过对比预测电阻值与实测值的差异实时找出焊点的损伤临界点,为蠕变测试研究提供了一种新的方法。