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决议无铅焊接互连牢靠性的七个要素

决议无铅焊接互连牢靠性的七个要素

作者:
2018/12/25 16:12
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 随着越来越多的无铅电子产品上市,牢靠性题目成为很多人存眷的核心题目。与别的无铅相干题目(如合金选择、工艺窗口等)差别,在牢靠性方面,凯发常常会听到不同很大的看法。一开端,凯发听到很多“专家”说无铅要比锡铅更牢靠。就在凯发信以为真时,又有“专家”说锡铅要比无铅更牢靠。凯发究竟应该信赖哪一个呢?这要视详细状况而定.
 
  无铅焊接互连牢靠性是一个十分庞大的题目,它取决于很多要素,凯发复杂枚举以下七个方面的要素:
 
  1)取决于焊接合金。关于回流焊,“主流的”无铅焊接合金是Sn-Ag-Cu(SAC),而波峰焊则大概是SAC或Sn-Cu。SAC合金和Sn-Cu合金拥有差别的牢靠性功能.
 
  2)取决于工艺条件。关于大型庞大电路板,焊接温度通常为260(C,这大概会给PCB和元器件的牢靠性带来负面影响,但它对小型电路板的影响较小,由于最大回流焊温度大概会比力低
 
  3)取决于PCB层压质料。某些PCB (分外是大型庞大的厚电路板)依据层压质料的属性,大概会由于无铅焊接温度较高,而招致分层、层压决裂、Cu缝隙、CAF (传导阳极丝须)生效等妨碍率上升。它还取决于PCB外表涂层。比方,颠末察看发明,焊接与Ni层(从ENIG涂层)之间的接合要比焊接与Cu (如OSP和浸银)之间的接合更易断裂,分外是在机器撞击下(如跌落测试中)。别的,在跌落测试中,无铅焊接会产生更多的PCB决裂
 
  4)取决于元器件。某些元器件,如塑料封装的元器件、电解电容器等,遭到进步的焊接温度的影响水平要凌驾别的要素。其次,锡丝是利用寿命长的高端产品中精密间距的元器件愈加存眷的另一个牢靠性题目。别的,SAC合金的高模量也会给元器件带来更大的压力,给低k介电系数的元器件带来题目,这些元器件通常会愈加易生效
 
  5)取决于机器负荷条件。SAC合金的高应力率敏捷度要求愈加留意无铅焊接界面在机器撞击下的牢靠性(如跌落、弯曲等),在高应力速率下,应力过大会招致焊接互连(和/或PCB)易断裂。
 
  6)取决于热机器负荷条件。在热循环条件下,蠕变/委顿交互作用会经过毁伤积累效应而招致焊点生效(即构造粗化/弱化,裂纹呈现和扩展),蠕变应力速率是一个紧张要素。蠕变应力速率随着焊点上的热机器载荷幅度变革,从而SAC焊点在“绝对平和”的条件下可以比Sn-Pb焊点接受更多的热循环,但在“比力严峻”的条件下比Sn-Pb焊点接受更少的热循环。热机器负荷取决于温度范畴、元器件尺寸及元器件和基底之间的CTE不婚配水平。比方,有陈诉表现,在经过热循环测试的统一块电路板上,带有Cu引线框的元器件在SAC焊点中担当的热循环数目要高于Sn-Pb焊点,而接纳42合金引线框的元器件(其PCB的CTE不婚配水平更高)在SAC合金焊点中比Sn-Pb焊点将提早产生妨碍。也是在统一块电路板上,0402陶瓷片状器件的焊点在SAC中经过的热循环数目要凌驾Sn-Pb,而2512元器件则相反。再举一个例子,很多陈诉称,在0℃和100℃之间热循环时,FR4上1206陶瓷电阻器的焊点在无铅焊接中产生妨碍的工夫要晚于Sn-Pb,而在温度极限是-40℃和150℃时,这一趋向则恰恰相反。
 
  7)取决于“减速系数”。这也是一个风趣的、干系十分亲密的要素,但这会使整个讨论变得庞大得多,由于差别的合金(如SAC与Sn-Pb)有差别的减速系数。因而,无铅焊接互连的牢靠性取决于很多要素。这些要素扑朔迷离[pū shuò mí lí]、互相影响,其细致讨论可以拜见最新出书的图书《无铅焊接互连牢靠性》