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供應(yīng)艾可欣改良無鉛焊接材料/無鉛焊接技術(shù)

供應(yīng)艾可欣改良無鉛焊接材料/無鉛焊接技術(shù)_深圳菲尼的科技有限公司_供應(yīng)艾可欣改良無鉛焊接材料/無鉛焊接技術(shù)

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公　司：深圳菲尼的科技有限公司

發(fā)布時間：2011年08月18日

有效期：2012年02月14日

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詳細說明

無鉛焊接可能是很脆弱的，特別是在沖擊負載下容易出現(xiàn)過早的界面破壞，或者往往由于適度的老化而變得脆弱。脆化機理當然會因焊盤的表面處理而異，但是常用的焊盤鍍膜似乎都不能始終如一地免受脆化過程的影響，這對于長時間承受比較高的工作溫度和機械沖擊或劇烈振動的產(chǎn)品來說，是非常值得關(guān)注的。
　　脆變問題影響
　　微電子封裝工業(yè)依賴焊接點在各色各樣的組件之間形成穩(wěn)健的機械連接和電氣互聯(lián)，散熱問題、機械沖擊或振動往往給焊接點帶來很大的負荷。在過去幾年里，業(yè)界針對無鉛技術(shù)進行了大量的開發(fā)工作。
　　*新的報告提出了一些出乎意料的建議：脆變問題與Cu和Ni/Au電鍍的焊盤表面都有關(guān)系。事實上，沒有任何常用的可焊性表面敷層能夠一直免受脆變問題的影響。
　　隨著無鉛焊接技術(shù)的即將實施，這種境況可能在微電子工業(yè)引起嚴重的可靠性關(guān)注和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問題。無論如何，脆變過程表現(xiàn)形式的可變性(至少是Cu焊盤系統(tǒng))，可以解釋某些脆變機理，并且有望加以控制。
　　簡而言之，焊點上的機械應(yīng)力來源于插件板上施加的外力或焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的不匹配熱膨脹。在足夠高的壓力下，焊料的蠕變特性有助于限制焊點內(nèi)的應(yīng)力。即使是一般的熱循環(huán)，通常也要求若干焊點能經(jīng)受得住在每次熱循環(huán)中引起蠕變的負荷，因此，焊盤上金屬間化合物的結(jié)構(gòu)必須經(jīng)受得住焊料蠕變帶來的負荷。在外加機械負荷的情況下，尤其是系統(tǒng)機械沖擊引起的負荷，焊料的蠕變應(yīng)力總是比較大，原因是這種負荷對焊點施加的變形速度比較大。因此，即使是足以承受熱循環(huán)的金屬間化合物結(jié)構(gòu)，也會在剪力或拉力測試期間*終成為*脆弱的連接點。
　　然而，這不一定是問題的直接決定性因素，因為外加機械負荷往往能夠在設(shè)計上加以限制，使之不會引起太大的焊料蠕變，或者至少不會在焊接界面引起斷裂。盡管如此，在這些測試中，從貫穿焊料的裂紋變成焊盤表面或金屬間化合物的斷裂，就是一種不斷脆化的跡象。通常，顯示脆性界面破裂而無明顯塑性變形的焊接是許多應(yīng)用的固有問題，這些應(yīng)用中的焊點沖擊負荷是可以預(yù)見的。在這些情況下，焊點內(nèi)的能量幾乎沒有多少能夠在斷裂過程中散逸出去，因此焊點的結(jié)構(gòu)自然容易出現(xiàn)沖擊強度問題。
　　在某些應(yīng)用中，一些脆變機理即使在CTE失配應(yīng)力條件下也可以令焊點弱化，導(dǎo)致過早的焊點失效。事實上，即使在很小的負載下，金屬間化合物中持續(xù)發(fā)展的空洞也會引起故障。
　　盡管與焊接Ni/Au鍍膜焊盤有關(guān)的問題早已廣為人知，但是*新觀察結(jié)果卻可能反映出如下所述的新現(xiàn)象。人們以往一直認為涂有OSP保護層、浸銀、浸錫或焊料的Cu焊盤在這一點上是"比較安全"的，但即使對Sn-Pb焊料而言，這并不是表示退化機理全然不存在。事實上，Cu通過界面上的Cu3Sn和Cu6Sn5金屬間化合物薄層迅速擴散，往往在Cu/Cu3Sn和/或Cu3Sn/Cu6Sn5界面上形成Kirkendall空洞。然而，這些空洞通常維持很低的密度，而且小得用光學顯微鏡也看不見，因此常不被視為有任何實際的意義。
　　所謂的"黑盤"(black pad)現(xiàn)象是一個獲廣泛認同與脆化有關(guān)的獨特現(xiàn)象，特別是關(guān)系到化鎳浸金(ENIG)。事實上，"黑盤"現(xiàn)象可算得上一個無處不在的術(shù)語，它涉及的許多與發(fā)生在Ni(P)/Ni3Sn4界面上或附近的焊點斷裂有關(guān)的現(xiàn)象，*主要的是指在浸金過程中，由于過度腐蝕而使Ni(P)表面缺乏可焊性，但是常常也包括不同的合金或合金化合物在界面附近產(chǎn)生的作用。"黑盤"通常指一種"時間零點"現(xiàn)象，反映在接點焊盤之上或附近出現(xiàn)明顯的脆弱性，或僅僅降低機械耐疲勞強度。不管怎樣，有害的"黑盤"效應(yīng)也可能關(guān)聯(lián)著另一種脆化機理觀點：根據(jù)這種機理，看上去很完美的金屬間化合物結(jié)構(gòu)會隨著時間的推移而退化。這第二個脆化機理好像涉及Ni3Sn4的增加，由此而引起P富集，在下面形成Ni3P，并在二者之間生成一種三元相。不管是哪一種情況，如果從Sn-Pb焊料過渡Sn-Ag-Cu焊料，這個問題似乎都會惡化。
　　電解產(chǎn)生的鎳層上通常電解了一層金，采用這個方法的問題是制造公差要求將鍍金層的厚度控制在25微英寸至50微英寸(0.63μm至1.3μm)以上。

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