影响现代电子装联工艺可靠性的因素

 新闻资讯     |      2021-08-15 01:41
本文摘要:一、现代电子装联工艺可靠性的内涵电子产品由各种电子元器件装配而出,在装配过程中最大量的工作就是焊。焊的可靠性必要威胁整机或系统的可靠性,换言之,焊的可靠性已沦为影响现代电子产品可靠性的关键因素。似乎,解决问题现代电子产品工艺可靠性问题,首先就要解决问题焊中的不当问题,而解决问题焊中的不良现象,最引人注目的就是要注目BGA、CSP等一系列新型密脚PCB芯片的焊问题。研究和解决问题电子产品后工序的焊可靠性及修整等问题对整个电子产品系统可靠性影响的权重也正在较慢地减少中。

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一、现代电子装联工艺可靠性的内涵电子产品由各种电子元器件装配而出,在装配过程中最大量的工作就是焊。焊的可靠性必要威胁整机或系统的可靠性,换言之,焊的可靠性已沦为影响现代电子产品可靠性的关键因素。似乎,解决问题现代电子产品工艺可靠性问题,首先就要解决问题焊中的不当问题,而解决问题焊中的不良现象,最引人注目的就是要注目BGA、CSP等一系列新型密脚PCB芯片的焊问题。研究和解决问题电子产品后工序的焊可靠性及修整等问题对整个电子产品系统可靠性影响的权重也正在较慢地减少中。

综上所述,可以把电子产品在后工序生产中所再次发生的即将影响系统可靠性的各种质量现象,统一划入为电子装联工艺可靠性的研究范畴。二、现代电子装联焊过程中的缺失为了更佳地解读焊可靠性对提高现代电子装备系统可靠性的影响及最重要程度,首先,不应理解现代电子装备的焊工艺方法,分析和概括在装配过程中所有可能会产生的影响可靠性的因素。1.焊过程中所再次发生的物理现象现代电子装联焊工艺方法,主流是波峰焊相接工艺和再行东流焊工艺,以及利用蒸汽的气相焊法(VPS),传统的手工烙铁焊工艺仅有作为一种补足和个别缺失焊点返修用。下面以再行东流焊工艺为事例,简要地讲解一下焊过程中所再次发生的主要物理现象,如图1右图。

图1在焊盘上印刷焊膏并贴装好元器件,然后转入再行东流焊炉中并在再行东流炉中的温度起到下,焊膏中助焊剂的活性物质被转录再次发生化学反应除去基体金属表面的氧化物,熔融焊料润湿基体金属表面并在界面上再次发生冶金反应,构成所必须的金属间化合物层,超过电气相连的目的。2.与焊点缺失相关联的影响因素焊条件的优劣,将牵涉到对焊后半段部分可靠性的影响,必要威胁电子产品早期故障率及寿命期的长短。例如,使用有铅焊料Sn37Pb时其再行东流焊温度的典型炉温曲线如图2右图;而使用无铅SnAgCu时其再行东流焊的典型的炉温曲线如图3右图。

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搭配失当就必定影响焊点的可靠性。图2图3有所不同的焊条件和炉温曲线对焊点的构成质量影响如下。

●加剧速度,影响温度的均匀分布性;●加压温度和时间,影响助焊剂的活性和基板上温度的均匀分布性;●峰值温度和维持时间,影响钎料的润湿性和界面合金层的分解质量;●加热速度,影响熔融钎料的烧结和焊点的微的组织结构,要求钎料初期的结晶的组织质量。除此以外,再行东流炉内的气氛、冷却手段及气流的方向和强度等,也将对焊的状态包含相当大的影响。若能对这些条件展开合理人组,就能保证取得高可靠性的焊相连,忽略就不会使得焊相连的可靠性显得粗劣。

对在被相连的界面附近再次发生的的组织和结构的不当展现出,将不会对焊点可靠性导致影响,如图4右图。图4为了更佳地解读焊时在界面构成的金属间化合物层,过薄的金属间化合物,对高可靠性加装来说实质上是一种阻碍。因为金属间化合物与包含基板和电子元器件等的材料有有所不同的热膨胀亲率和杨氏模量等物理特性,如表格1右图,既软又质地。

为此,只要从焊温度下一加热,就不会因热膨胀失配而产生变形,相当严重时还不会产生下陷。然而某种程度从焊点可靠性抵达,该层又无法没,若没认同该焊点不是元神焊接就是冷焊。

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问题是在工艺上如何掌控其厚度在所拒绝的范围。表格1对界面金属间化合物构成的证实,是辨别焊否较好的依据。假如在界面上闻将近金属间化合物,则回应界面已被污染或水解了造成焊料无法润湿。图5示出了使用SnZn焊料在无助焊剂的典型的焊界面上,由于SnZn合金更容易水解,若没适合的助焊剂因应的话,即使是在真空中焊,水解膜的影响也是很强的,被焊的电极也是无法润湿的。

在照片中,构成了界面化合物的区域就是润湿了的区域,而见将近化合物的区域是由于水解变为了无法构成界面金属间化合物的地方。


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