混合合金焊点工艺可靠性的影响因素

2019-04-24 09:50

五、混合组装再流焊接温度曲线的优化

1 混合组装再流焊接温度曲线的设计再流焊接温度曲线的设计是确保再流焊接焊点质量和工艺可靠性的关键环节。对于混合合金焊点的再流焊接温度曲线，假若直接选用纯有铅或纯无铅的再流温度曲线，显然均是不合适的。向后端兼容（SAC钎料球/SnPb焊膏）的再流峰值温度的试验优选如图4所示。图中还同时展示了纯有铅和纯无铅两种炉温曲线作为对比。

影响混合合金焊点工艺可靠性的因素

图4 SAC钎料球/SnPb焊膏的再流峰值温度

优选向后兼容的面阵列封装器件（使用SAC钎料球的CSP、BGA等），使用Sn37Pb焊膏组装时：SAC合金的熔点为217℃，而典型Sn37Pb焊膏的再流温度曲线峰值温度在205～225℃之间。当再流温度足够高（＞225℃，最好为235℃）时，SAC钎料球和SnPb焊膏就会较好地发生熔合，自对准效应发生，SAC钎料球和SnPb焊膏组装的可靠性，将不逊于SnPb焊膏组装的使用SnPb钎料球的面阵列器件。试验优选的结果是：●对PBGA和CSP来说，当采用SAC无铅钎料球和SnPb有铅焊膏时，从兼顾元器件的耐温和工艺可靠性角度出发，建议再流的峰值温度范围取225～235℃，优选230℃。●焊端和球均采用高熔点的可熔性材料（如Sn、SAC）时，可在有铅炉温曲线的基础上，仅将再流峰值温度提高至230℃（焊端涂敷层为SAC）或235℃（焊端涂敷层为Sn）。●焊端涂敷层采用可熔性材料（Ag、Pd、Au），而钎料球为SAC时，可在有铅炉温●曲线的基础上，仅将再流峰值温度提高至大于217℃（如230℃）即可解决。沿这条曲线的再流过程中，SAC钎料球也熔化了，SnPb焊膏里面的Pb完全与熔化的SAC钎料球混合在一起，形成结构均匀一致的Sn晶格间的富铅相。这样的微观结构图如图5所示。

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