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影响电子产品无Pb制程工艺可靠性的因素有哪些

文章来源:www.baixingcanyin.co 更新时间:2019-05-16

无Pb焊点的可靠性问题主要来源于:

●典型升温速率为0.5~1.5℃,一般不超过2℃。

影响电子产品无Pb制程工艺可靠性的因素有哪些

因此,要特别注意选择兼容性优良的钎料和助焊剂,才能承受住无Pb再流焊时的高温冲击。

与传统的有Pb工艺相比,无Pb化焊接由于钎料的差异和工艺参数的调整,必不可少地会给焊点可靠性带来一定的影响。首先是无Pb钎料的熔点较高。传统的Sn37Pb共晶钎料熔点是183℃,而共晶无Pb钎料(SAC387)的熔点为217℃,温度曲线的提升随之带来的是钎料易氧化,金属间化合物生长迅速等问题。其次,由于无Pb钎料不含Pb,润湿性差,容易导致产品焊点的自校准能力、拉伸强度、剪切强度等不能满足要求。以某OEM公司为例,原含Pb工艺焊点不合格率平均在50ppm左右,而无Pb制程由于钎料润湿性差,不合格率上升至200~500ppm。

影响电子产品无Pb制程工艺可靠性的因素有哪些

(2)焊盘涂层表面处理的最主要作用就是确保金属基底(通常是铜)的可焊性。由于以前的热风整平(HASL)焊盘涂层工艺存在缺点,可替代的表面涂层包括:有机可焊性保护膜(OSP)、Ni/Au、Ni/Pd/Au、Im-Sn和Im-Ag等。其中Ni/Au涂层又有ENIG Ni/Au和EG Ni/Au两种。无论选择哪种表面处理,它都必须维持精确的信号完整性,确保在任何情况下信号完整性都不会下降。选择正确的镀层还需要考虑的问题包括:电磁兼容(EMI)、接触电阻和焊点的强度。最后使用的表面处理要有利于控制电磁干扰。它还不能因为时间长而降低性能,否则在表面处理层/焊盘的连接部位会出现泄漏造成电磁干扰的问题。EG Ni/Au和ENIG Ni/Au都存在明显的可靠性问题,SnPb焊点在EG Ni/Au焊盘上的接合强度在使用几年后就可能大幅下降。由于无法对Au镀层的厚度实施有效且一致的控制,因此,建议在SnPb焊接中不采用Ni/Au的焊盘。

图4

影响电子产品无Pb制程工艺可靠性的因素有哪些

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