热循环条件下Sn基钎料接头电迁移行为研究

通过电迁移和热疲劳循环实验,研究了热循环和高电流密度耦合作用下Sn58Bi和Sn3.0Ag0.5Cu钎料焊接接头的失效形式。实验结果表明,在通电和高低温冲击的耦合作用下,两种钎料接头的失效都发生在升温阶段。热循环导致接头内部裂纹的萌生和扩展,导致局部电流密度持续增大,加速了电迁移的发生,最终导致焊点失效。在热电耦合作用下,Sn58Bi钎料接头的使用寿命要长于Sn3.0Ag0.5Cu钎料接头的使用寿命。     

无铅焊膏的设计与展望

分析了无铅焊膏的构成和技术要求。对无铅焊膏用焊粉及助焊剂配方设计的现状进行了讨论,焊粉的成分多为Sn、Ag和Cu,粒度越来越多地采用20μm;助焊剂多为改性松香、有机酸活化剂等。展望了无铅焊膏的研究与发展趋势。     

内生无铅复合钎料在不同工艺条件下的制备及性能研究

通过采用不同工艺的内生法在Sn-3.5Ag共晶钎料基体中引入弥散分布的Cu6Sn5颗粒,制得了内生无铅复合钎料。研究了不同工艺条件对该钎料力学性能及电迁移行为的影响。结果表明,在冷却速度(0.1℃/s)较慢时制备的钎料,其内生Cu6Sn5颗粒细小,分布最均匀,且团聚程度较轻,另外,其钎焊接头力学性能最好;通5 A电流384 h后,其正负极金属间化合物层厚度的差异保持在约1.2μm,说明Cu6Sn5颗粒的引入提高了钎料的抗电迁移性能。     

冷却介质对BGA焊球质量的影响

采用均匀液滴喷射法制备BGA焊球,以硅油和花生油作为冷却介质,研究了冷却介质在150,200和250℃时对Sn-3.0Ag-0.5Cu焊球球形度和表面质量的影响,对焊球的显微组织进行了分析.结果表明,硅油和花生油作为冷却介质,温度为200℃时得到的焊球球形度最好,球形度分别为92.2%和98.2%.另外,提高冷却介质温...     

超声雾化工艺参数对无铅钎料粉体质量的影响

采用正交试验研究了超声雾化工艺参数对SnAgCu系无铅钎料粉体质量的影响规律。结果表明:当熔化炉炉腔内氮气压力为1.2 MPa、液态钎料出口温度为340℃、雾化室氮气进风量为2.1 m3/min、超声雾化头振幅为7.5μm时,SnAgCu系无铅钎料的出粉率可达65.6 kg/h,且获得粉体粒径不大于75μm的粉体质量分数为94%,粉体中氧的质量分数保持在64×10–6以下,炉内氮气的压力对粉体的出粉率和粒径分布的影响起决定作用。     

无铅回流焊焊点形成过程的实时监测与分析

利用实时摄像、图像采集、转录装置等对电容、电阻、塑封有引线芯片载体(PLCC)、二极管等元器件的无铅回流焊过程进行了实时监测和同步拍摄,实时记录了回流焊过程中焊点形成的全过程。特别地,分析了回流焊过程中焊膏对元件所表现出的极强的自对中能力及一些焊接缺陷(如立碑现象)的形成过程。     

干扰频率与喷射压强对合金射流的影响

控制钎料合金射流形成均匀断裂是制备电子封装用微焊球的关键。采用计算流体动力学方法模拟、研究了干扰频率、喷射压强对液态Sn-58Bi钎料射流断裂及液滴下落过程的影响。结果表明,在同一喷射压强下,钎料射流存在一个最佳干扰频率,其断裂长度最小。当喷射压强从30kPa增加到100kPa时,最佳干扰频率从2.0kHz增加为4.0kHz,此时的射流断裂长度由2.8mm增加到7.1mm,液滴间距的均匀程度变好。数值模拟结果与Weber射流不稳定性理论的计算结果基本吻合。     

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。     

无铅钎料电迁移可靠性研究进展

随着电子器件焊点尺寸及其间距的日趋减小,电流密度急剧增加,从而引发的电迁移可靠性问题更加显著。电迁移效应的发生,使得在阴极附近出现裂纹和孔洞,在阳极则产生小丘或堆积,从而导致电路短路或断路。介绍了近年来国内外关于无铅钎料合金包括SnAgCu、SnAg、SnZn和SnBi等电迁移研究,对实验的结果、特征及其方案进行了综述和评论。