无铅焊接知识:无铅焊接和焊点的区别

日期:2021-09-16 15:22:30 浏览量:1971 标签: 无铅测试 焊接

如今,电子组装技术中,人们的环保意识越来越强,从环保、立法、市场竞争和产品可靠性等方面来看,无铅化势在必行。然而目前无铅化从理论到应用都还不成熟,还没有形成相对统一的规范标准。

无铅工艺对元器件的挑战首先是耐高温。要考虑高温对元器件封装的影响。由于传统表面贴装元器件的封装材料只要能够耐240℃高温就能满足有铅焊料的焊接温度了,而无铅焊接时,对于复杂的产品焊接温度高达260℃,因此元器件封装能否耐高温是必须考虑的问题。

另外还要考虑高温对器件内部连接的影响。IC的内部连接方法有金丝球焊、超声压焊,还有倒装焊等方法,特别是BGA、CSP和组合式复合元器件、模块等等新型的元器件,例如倒装BGA、CSP内部封装芯片凸点用的焊膏就是Sn-3.5Ag焊接,熔点221℃,如果这样的器件用于无铅焊接,那么器件内部的焊点与表面组装的焊点几乎同时再熔化、凝固一次,这对于器件的可靠性是非常有害的。因此无铅元器件的内部连接材料也要符合无铅焊接的要求。

无铅焊接知识:无铅焊接和焊点的区别

有铅元器件的焊端绝大多数是Sn/Pb镀层,而无铅元器件焊端表面镀层的种类很多。无铅工艺对助焊剂的要求,首先由于焊剂与合金表面之间有化学反应,因此不同合金成分要选择不同的助焊剂。无铅焊剂必须专门配制。随着无铅进程的深入,由于焊料厂商的努力,无铅焊膏质量有了很大改善。目前的无铅焊点从外观上看已经比前几年有了改善。

无铅焊接可靠性问题是制造商和用户都十分关心的问题。尤其是当前正处在从有铅向无铅焊接过渡的特殊阶段,无铅材料、印刷板、元器件等方面都没有标准,甚至在可靠性的测试方法也没有标准的情况下,可靠性是非常令人担忧的。现阶段的无铅工艺,特别是在国内还处于比较混乱的阶段。由于有铅和无铅混用时,特别是当无铅焊端的元器件采用有铅焊料和有铅工艺时,会发生严重的可靠性问题,这些问题不仅是当前过渡阶段无铅焊接要注意,而且对于过渡阶段的有铅焊接也是要特别注意的问题。

无铅焊料的实现要求:

1、无铅焊料的熔点要低,尽可能地接近63/37锡铅合金的共晶温度183℃,应尽量把无铅焊料的熔融间隔温差降下来,即尽量减小其固相线与液相线之间的温度区间。

2、无铅焊料要有良好的润湿性;要保证在以上时间范围内焊料能表现出良好的润湿性能,以保证优质的焊接效果;

3、焊接后的导电及导热率都要与63/37锡铅合金焊料相接近;

4、焊点的抗拉强度、韧性、延展性及抗蠕变性能都要与锡铅合金的性能相差不多;

5、成本尽可能的降低;目前,能控制在锡铅合金的1.5~2倍,是比较理想的价位。

因为铅是比较软的,容易变形,因此无铅焊点的硬度比Sn/Pb高,无铅焊点的强度也比Sn/Pb高,无铅焊点的变形比Sn/Pb焊点小,但是这些并不等于无铅的可靠性好。由于无铅焊料的润湿性差,因此空洞、移位、立碑等焊接缺陷比较多,另外由于熔点高,如果助焊剂的活化温度不能配合高熔点,由于助焊剂浸润区的温度高、时间长,会使焊接面在高温下重新氧化而不能发生浸润和扩散,不能形成良好的界面合金层,其结果导致焊点界面结合强度(抗拉强度)差而降低可靠性。

无铅焊接和焊点的主要特点

(1) 无铅焊接的主要特点

(A)高温、熔点比传统有铅共晶焊料高34℃左右。

(B)表面张力大、润湿性差。

(C)工艺窗口小,质量控制难度大。

(2) 无铅焊点的特点

(A)浸润性差,扩展性差。

(B)无铅焊点外观粗糙。传统的检验标准与AOI需要升级。

(C)无铅焊点中气孔较多,尤其有铅焊端与无铅焊料混用时,焊端(球)上的有铅焊料先熔,覆盖焊盘,助焊剂排不出去,造成气孔。但气孔不影响机械强度。

(D)缺陷多-由于浸润性差,使自定位效应减弱。

无铅焊点外观粗糙、气孔多、润湿角大、没有半月形,由于无铅焊点外观与有铅焊点有较明显的不同,如果有原来有铅的检验标准衡量,甚至可以认为是不合格的,随着无铅技术的深入和发展,由于助焊剂的改进以及工艺的进步,无铅焊点的粗糙外观已经有了一些改观。

以上便是此次创芯检测带来的“无铅焊接和焊点”相关内容,通过本文,希望能对大家有所帮助。如果您喜欢本文,不妨持续关注我们网站,我们将于后期带来更多精彩内容。如您有任何电子产品检验测试的相关需求,欢迎致电创芯检测,我们将竭诚为您服务。


微信扫码关注 CXOlab创芯在线检测实验室
相关阅读
五月芯资讯回顾:原厂涨价函不断,疫情影响供应链

刚刚过去的五月,全球多地疫情反弹,大宗商品涨价延续,IC产业链毫无意外,缺货涨价仍是主旋律。下面就来梳理一下过去的一个月,业内都有哪些值得关注的热点。

2021-06-04 11:16:00
查看详情
马来西亚管控延长,被动元件又悬了?

自五月以来,马来西亚疫情不断升温,每日新增确诊高峰曾突破9000例。严峻形势之下,马来西亚政府于6月1日开始执行为期半个月的全面行动管制。在这之后,每日新增病例呈现下降趋势。

2021-06-18 15:41:07
查看详情
内存市场翻转,涨价来袭!

据媒体近日报道,内存正在重回涨价模式,从去年12月到今年1月,涨幅最多的品种已达30%。据行情网站数据,各类内存条、内存颗粒在12月上旬起开始涨价,至今仍没有停止的意思。

2021-03-05 10:53:00
查看详情
被动元件涨价启动,MLCC和芯片打头阵

据台媒近日报道,MLCC两大原厂三星电机和TDK近期对一线组装厂客户发出通知,强调高容MLCC供货紧张,即将对其调涨报价。在芯片电阻市场,台厂国巨正式宣布从三月起涨价15-25%。紧接着,华新科也对代理商发出涨价通知,新订单将调涨10-15%。

2021-03-05 10:52:00
查看详情
深圳福田海关查获大批侵权电路板,共计超过39万个

据海关总署微信平台“海关发布”10日发布的消息,经品牌权利人确认,深圳海关所属福田海关此前在货运出口渠道查获的一批共计391500个印刷电路板,侵犯了UL公司的“RU”商标专用权。

2021-03-05 11:12:00
查看详情
可靠性测试:常规的可靠性项目及类型介绍

可靠性试验是对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。试验结果为故障分析、研究采取的纠正措施、判断产品是否达到指标要求提供依据。根据可靠性统计试验所采用的方法和目的,可靠性统计试验可以分为可靠性验证试验和可靠性测定试验。可靠性测定试验是为测定可靠性特性或其量值而做的试验,通常用来提供可靠性数据。可靠性验证试验是用来验证设备的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验,一般将可靠性鉴定和验收试验统称为可靠性验证试验。

2021-04-26 16:17:00
查看详情
产品进行可靠性测试的重要性及目的

产品在一定时间或条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率还有平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。而且这是一项重要的质量指标,只是定性描述就显得不够,必须使之数量化,这样才能进行精确的描述和比较。

2021-04-26 16:19:00
查看详情
汇总:半导体失效分析测试的详细步骤

失效分析是芯片测试重要环节,无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品,失效分析可以帮助降低成本,缩短周期。 常见的失效分析方法有Decap,X-RAY,IV,EMMI,FIB,SEM,EDX,Probe,OM,RIE等,因为失效分析设备昂贵,大部分需求单位配不了或配不齐需要的设备,因此借用外力,使用对外开放的资源,来完成自己的分析也是一种很好的选择。我们选择去外面测试时需要准备的信息有哪些呢?下面为大家整理一下:

2021-04-26 16:29:00
查看详情
芯片常用失效分析手段和流程

一般来说,集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免,随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高,失效分析工作也显得越来越重要,通过芯片失效分析,可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。芯片失效分析的常用方法不外乎那几个流程,最重要的还是要借助于各种先进精确的电子仪器。以下内容主要从这两个方面阐述,希望对大家有所帮助。

2021-04-26 16:41:00
查看详情
值得借鉴!PCB板可靠性测试方法分享

PCB电路板是电子元件的基础和高速公路,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。PCB的质量非常关键,要检查PCB的质量,必须进行多项可靠性测试。这篇文章就是对测试的介绍,一起来看看吧。

2021-04-26 16:47:42
查看详情