无铅焊点的可靠性与工艺控制

1、欢迎出席由KIC为您呈现的“无铅焊点的可靠性和工艺控制”主讲:万SMT产品的两种主要故障零时或出货故障一般的质量控制焦点或可靠性故障世界级的质量控制焦点造成故障的两大类原因达到优良质量的概念适当的焊端材料/ 热容量选择足够的设备能力所有的焊点可靠 ！良好的工艺设置可靠性测试也是破坏性的测试Service life ?Burn-inICT & FT可靠性测试X-Ray工艺控制的概念可靠性测试合格相同工艺工序预计合格造成可靠性问题的1。不良的DFR（可靠性设计）；DFR包括材料选择、结构设计、工艺选择等等。2。加工问题（DFM、物料、设备、工艺）；3。不正确的处理（库存、包装运送等）；4。不正确的

2、使用（环境、方式）。无铅技术带来了新的一套标准！无铅技术的可靠性好吗？94.6%的说 “ 可靠！”；100%供应商说 “ 可行！”；只有5年的实际经验！几乎100%的说“还需研究！”技术可行，可靠性仍然有些随机性风险！业界一般的认同oC / 125产品oC 的产品航空-55没有认同标准 !/航天0 oC / 100 oC 的产品家电产品通信产品医疗设备无铅带来更好的可靠性 !需要进一步的研究确认 !器件耐热性认证标准IPC/JEDEC J-STD-020C器件耐热性认证标准IPC/JEDEC J-STD-020D器件耐热性认证标准IPC/JEDEC J-STD-020D做了部分改善，但还不完善

3、被焊接器件/材料的耐热特性（未流行的指标描述）1。最大升降温速度（热冲击承受能力）；2。最大峰值温度（高温承受能力）；本指标必须含时间概念3。总温度/时间限制（热能承受能力）精确做法必须按特性分温度层次器件的耐热测试所有器件的耐热性都应该符合测试曲线 ！其他材料相关的可靠性风险Pb contaminationWhiskerSn Pest注意您的材料工程！Kirkendall Voids焊点可靠性决定焊点可靠性更重要的是焊点IMC的特性和厚度；焊点结晶的特性和结构；焊接工艺质量等等的结论！SnPb (ref.)100% SnSn52InSn0.7CuSn3BiSn3.5AgSn5SbSn58Bi

4、Sn8InSn9Zn不同合金的可靠性4.003.503.002.502.001.501.000.500.00不同合金的可靠性1866920000180001600014000120001000080006000400020000Nf（cycles）124781211897948850418636501125不同焊盘的可靠性- 40 +125oCSAC可靠吗？配搭问题CCGASn90Pb ColumnSn3.9Ag0.6CuNEMI paste金属溶蚀速度1000101001.110.011.0010.1.00010.0102550751001002005001000Temperature ab

5、ove melting po( oC )Temp ( oC )常用金属溶蚀入60Sn40的速度银溶蚀入焊锡的速度Dissolution rate (m/s)Dissolution rate (m/s)40Pb/60Sn36Pb/62Sn/2AgSnAuCuAgPdNi不同材料IMC的增长率您的工艺设置必须配合材料的需求！除了材料特性，焊接温度和时间是决定IMC厚度的35重要。3025尤其是液化状态时的参数值！20151050123456Time (log10)IMC thickness (m)Molten solder315 oC260oCSolid solder175 oC130oC80 o

6、C冷却速度对IMC厚度的影响工艺参数对焊点微晶结构的影响SAC焊球 / SnPb锡膏不同温度带来不同的焊点结构 235oC（风险）PbdiffuUniform Pb焊接工艺规范必须同时考虑：锡膏、器件、焊盘的焊接要求设置好您的各个关键温度/时间传统的做法生产前Profile确认；生产结束Profile确认；定时间Profile；缺点：假设系统是稳定的！回流炉的实际表现（炉子间一致性）Temp. variation amonen #1#4 for all 7 zones(in deg.C)4540353025201510501234567Zone no. #Temp. variation oC除此之外锡膏特性会变（自然挥发、吸潮、回收耗损）生产节拍（负荷）会变物料特性（可焊性）会变炉子排风系统的老化等等都可能影响焊接独立加热监测装置使用模拟