银焊丝钎焊接头的可靠性受许多因素
admin 添加于 2015-12-30 10:32
银焊丝钎焊接头的可靠性受许多因素
银焊丝钎焊接头的可靠性受许多因素的影响，这些因素可分为三类，上述银焊丝钎料、钎剂和母材是最基本的影响因素，是钎焊实施前的准本工作，是第一类影响因素；钎焊工艺参数是第二类影响因素，直接影响着钎焊接头的可靠性；第三类是接头的服役条件，即力、热、电和环境的交互作用。上述诸因素影响着铅焊接头的可靠性，如果某些因素开率欠缺或者实施的不到位，就会导致一些可靠性问题的出现。
（ 1 ） 晶须 温室下 Cu 向 Sn 中扩散以及 Cu 6 Sn 5 金属间化合物的形成在 Sn 内产生压应力，在压应力的状态下，热循环、高温都会又发晶须的生长。须晶主要出现在纯锡和 Sn-Cu 镀层，为避免出现须晶，可在镀锡之前预先镀一层 Ni ，由于 Ni 与 Sn 反应较弱，可避免 Sn 内压应力的产生。也可以在镀槽中加入 Bi 或 Ag ，可以有效防止晶须生长。
（ 2 ） 空洞 焊点出现空洞的直径范围在 10 µ m-1mm，大的空洞降低焊点的强队，不利于焊点的导电导热性能，影响焊点的可靠性。银焊丝钎料润湿性不好会导致空洞，助焊剂的挥发也会产生空洞，另外钎焊工艺不合理，如钎焊温度过高、冷却速度较快，使钎缝中的气体难以排出，形成空洞。 （3） 电迁移 电场作用下物质的定向移动称为电迁移。焊点电迁移行为是一种极性效应，在阳极促进金属间化合物生长，在阴极促进金属间化合物的溶解，在打电流作用下于电流流出端形成空洞。电迁移在尺寸极小的微连接接头上，特别是 BGA 封装中，会造成界面的完全开裂失效。
（4） 立碑 立碑缺陷表现为表面组装元器件在竖直面内旋转一定的角度，甚至完全离开焊盘。立碑 现象产生的根本原因是元器件两端受力部平衡，为避免立碑现象，可在钎焊前对元器件及基板进行预热，另外保证钎焊过程中温度的均匀性也可以有效降低立碑现象的发生率。
（5） 虚焊 无铅银焊丝钎料的大多为近共晶合金，液相线和固相线温度间隔较大，钎焊过程中钎料处于部分熔化状态，很容易导致焊点产生虚焊问题。
3 结束语
无铅钎焊可靠性的影响因素多而复杂，应综合考虑多方面的因素，仅仅从某个方面入手难以解决无铅钎料的可靠性问题。Sn-Ag-Cu合金综合性能优良，已在回流焊工艺中得到应用，是今后研究的热点。近年来许多研究从钎料成分入手，通过对无铅钎料进行稀土改性和微量合金化改善钎料的润湿性和力学性能，提高无铅焊点的可靠性，虽然取得了一些成果，开单时仅仅从钎料成分入手是不可能解决无铅钎焊的可靠性问题。因此，我们应该改变思路，在对钎料成分进行优化的同时，从母材和钎剂方面做文章，研究出高可靠性的可焊性无铅镀层合金和镀覆工艺，研制出新型免清洗无卤素助焊剂，最终解决无铅钎焊的可靠性问题。