影响无铅焊点可靠性的因素
在微电子封装产业中,为提高集成度,减小器件的尺寸,广泛采用的SMT组装技术及新型的芯片尺寸封装(CSP)、球删阵列(BGA)及MCM等封装技术,均通过焊点互连直接实现异质材料间电气及机械连接(主要承受剪切应变),因此,如何保证无铅焊点的质量是一个重要问题,它的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量。
与传统的含铅工艺相比,无铅化焊接由于焊料的差异和工艺参数的调整,必不可少的会给焊点可靠性带来一定的影响。
首先是目前无铅焊料的熔点较高,一般都在2l7℃左右,而传统的Sn Pb共晶焊料熔点是l83℃,温度曲线的提升随之会带来的是焊料易氧化及金属间化合物生长迅速等问题。
其次是由于焊料不含Pb,焊料的润湿性能较差,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。以某厂商为例,原含铅工艺焊点不合格率一般平均在0,05左右,而无铅工艺由于焊料润湿性差,不合格率上升至0,2~0,5%。鉴于无铅化焊点可靠性方面目前仍存在许多问题,有必要对此进行分析。与传统的含铅工艺相同,影响无铅焊点可靠性的因素可大致分为3方面,分别是设计,焊料的选择以及工艺。