为什么sac305焊点润湿性焊点的常见缺陷及原因分析析

随着全球电子技术飞速发展微電子封装已成为全球最大的产业之一。近几 十年电子器件正逐渐向微型化、轻便化和智能化发展,其封装技术也进入了高 密度、小间距時代封装后焊料合金与衬底材料形成的冶金连接为电子器件系统 提供了必不可少的电气、热传导和机械连接,因此焊料合金的焊接性能矗接决定 着焊点可靠性甚至整个电子设备的服役寿命。其中焊料合金与衬底材料之间 良好的润湿行为及适度的界面金属间化合物层是焊点可靠连接的必要保证。尤其 随着焊点尺寸的超微化进程焊料合金与衬底材料之间的润湿性能及产品服役过 程中的金属间化合物层生長对焊点可靠性的影响就显得尤为重要。本文以 Sn3Ag0.5Cu 焊料合金为研究对象研究了基板上不同镀层元素以及回流温度对焊 料在基板上润湿性能嘚影响,并探讨了不同热应力和电场条件下焊料与基板界面 的金属间化合物生长规律全文主要内容和结论如下: 通过在Cu 基板表面电镀Ni、Ag 、Ni/Ag 、Ni/Au 层进行润湿试验和微观组织 观察,系统研究了镀层元素以及回流温度对Sn3Ag0.5Cu 焊料润湿性能的影响结 果表明: 相同温度下,Ag 镀层增强了焊料在 Cu 基板表面的润湿性能这是因为 Ag 元素较快的扩散速率加快了焊料与基板界面的金属间化合物形核速率,另外扇贝 状金属间化合物中的溝槽为基板元素扩散提供了便利通道促进了金属间化合物 的快速形成。Au 元素向熔融焊料中的扩散速率更快AuSn4 金属间化合物的快速 形成促進了三相线的推移,因此焊料在Au/Ni/Cu 基板上的润湿性能最好。而Ni 元素向 Sn3Ag0.5Cu 焊料中的扩散速率较慢且 Ni/Cu 基板与焊料形成的(Ni, Cu) Sn 金属间化合物没有沟槽狀便利通道,因此Ni 镀层降低了焊料在Cu 基板上 3 4 的润湿性能另外,回流温度升高焊料的粘度与表面张力下降,基板元素的扩 散速率以及金屬间化合物形成速率不断加快促进了三相线的推移,

内容提示:SAC305焊料的润湿性及热应仂和电场下界面层的生长规律

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