影響無鉛焊點(diǎn)可靠性的因素
在微電子封裝產(chǎn)業(yè)中,為提高集成度,減小器件的尺寸,廣泛采用的SMT組裝技術(shù)及新型的芯片尺寸封裝(CSP)、球刪陣列(BGA)及MCM等封裝技術(shù),均通過焊點(diǎn)互連直接實(shí)現(xiàn)異質(zhì)材料間電氣及機(jī)械連接(主要承受剪切應(yīng)變),因此,如何保證無鉛焊點(diǎn)的質(zhì)量是一個(gè)重要問題,它的質(zhì)量與可靠性很大程度決定了電子產(chǎn)品的質(zhì)量。
與傳統(tǒng)的含鉛工藝相比,無鉛化焊接由于焊料的差異和工藝參數(shù)的調(diào)整,必不可少的會(huì)給焊點(diǎn)可靠性帶來一定的影響。
首先是目前無鉛焊料的熔點(diǎn)較高,一般都在2l7℃左右,而傳統(tǒng)的Sn Pb共晶焊料熔點(diǎn)是l83℃,溫度曲線的提升隨之會(huì)帶來的是焊料易氧化及金屬間化合物生長迅速等問題。
其次是由于焊料不含Pb,焊料的潤濕性能較差,容易導(dǎo)致產(chǎn)品焊點(diǎn)的自校準(zhǔn)能力、拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等不能滿足要求。以某廠商為例,原含鉛工藝焊點(diǎn)不合格率一般平均在0,05左右,而無鉛工藝由于焊料潤濕性差,不合格率上升至0,2~0,5%。鑒于無鉛化焊點(diǎn)可靠性方面目前仍存在許多問題,有必要對(duì)此進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)的含鉛工藝相同,影響無鉛焊點(diǎn)可靠性的因素可大致分為3方面,分別是設(shè)計(jì),焊料的選擇以及工藝。