工藝對(duì)無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性的影響
SMT、MCM工藝流程問(wèn)題。包括了焊料儲(chǔ)存溫度不當(dāng),焊盤(pán)焊料不足,再流焊溫度曲線設(shè)置不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。就無(wú)鉛焊接而言,再流焊工藝中溫度曲線的優(yōu)化至為關(guān)鍵,以保證形成高可靠的焊接連接,同時(shí)又保持盡可能低的峰值溫度。
目前除日本以外,其它國(guó)家的消費(fèi)電子公司似乎都接受了錫銀銅合金系列,合金中銀所占比例為3,0%~4,7%;銅為0,5%~3,0%。不同成分的合金熔點(diǎn)相差不大,基本上在2l7~22l℃之間變化,錫鉛合金的液相溫度是183℃,兩者相差34℃。因此開(kāi)始時(shí)嚴(yán)密監(jiān)控這一階段非常重要,主要針對(duì)再流工藝中的關(guān)鍵變量,如峰值溫度、高于液相溫度的時(shí)間、浸漬時(shí)間、漫漬溫度以及由于選擇焊劑和焊膏而引起的斜坡速率,以確保再流焊過(guò)程保持1,33或高于1,33的Cpk。另外空洞是互連焊點(diǎn)在回流焊接中常見(jiàn)的一種缺陷,尤其在BGA/CSP等元器件上的表現(xiàn)尤為突出。
在無(wú)鉛焊接中,空洞仍然是一個(gè)必需關(guān)注的問(wèn)題,這是因?yàn)樵谌廴跔顟B(tài)下,Sn/Ag/Cu合金比Sn—Pb合金的表面張力更大,表面張力的增加,勢(shì)必會(huì)使氣體在冷卻階段的外溢更加困難,使得空洞比例增加。這一點(diǎn)在無(wú)鉛錫膏的研發(fā)過(guò)程中得到證實(shí),結(jié)果顯示使用無(wú)鉛錫膏的焊點(diǎn)中的空洞數(shù)量多于使用錫鉛錫膏的焊點(diǎn)。大的空洞和一些小的球形空洞是由于助焊劑的揮發(fā)造成的,錫膏中助焊劑的配比是影響焊點(diǎn)空洞的最直接因素,因此無(wú)鉛錫膏仍有很大的改善空間。作為新一代的無(wú)鉛錫膏產(chǎn)品,Multicore(96SC LF320 AGS88)增加了助焊劑在高溫的活性,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的長(zhǎng)足飛躍,使得無(wú)鉛焊點(diǎn)的空洞水平可降低到7,5%。近兩年材料方面的進(jìn)展形成的第二代通用型焊膏,除了具有更寬的工藝窗口,更容易應(yīng)用,有更好的外觀外,最為重要的是解決了空洞問(wèn)題。