水洗钎剂下SnAgCu系钎料对不同基板的润湿特性

选用商用水洗钎剂,采用润湿平衡法,研究了低银SnAgCu系钎料合金在表面贴装元器件及紫铜板上的润湿特性。研究结果表明,在Ag的质量分数为2.5%时,SnAg2.5Cu0.7钎料合金具有最大的润湿力和铺展面积及最小的润湿角。其润湿力高于现行商用SnAg3.8Cu0.7钎料合金,完全可满足表面组装元器件对其润湿性能的要求。

SnAgCuRE系无铅钎料与表面贴装元器件的润湿适配性

采用润湿平衡法选用商用水洗钎剂,研究SnAgCuRE系无铅钎料与表面贴装元器件的润湿适配性。研究结果表明,当Sn2.5Ag0.7CuxRE系钎料合金中RE添加量为0.1%时,在钎焊温度为250℃、预热时间为15s、浸渍时间为5s的情况下,其与表面贴装元器件具有较好的润湿适配性,即具有较大的润湿力、较小的润湿角,其润湿力达到现行商用Sn3.8Ag0.7Cu钎料的水平,完全能够满足表面组装行业对无铅钎料润湿性能的要求。

Sb元素和快冷处理对SnBi焊料性能的影响

针对Sn58Bi焊料脆性高、成型难问题,通过Sb掺杂结合快冷工艺对Sn58Bi合金性能进行了优化。对合金的显微组织、熔化特性和拉伸力学性能的研究表明,Sn58Bi焊料组织粗大、偏析相多,适量Sb元素掺杂和快冷处理能够细化组织,将其断后伸长率提高7%以上,同时对合金熔化特性影响不大。断口分析表明,Sn58Bi合金以脆性断裂为主,加入适量Sb元素时,延性断裂趋势增加,但加入Sb过量时,又向解理断裂转化。

Sb掺杂对锡铋近共晶钎料组织和力学性能的影响

为降低锡铋共晶钎料脆性、提高其伸长率,制备了Sn58Bi钎料合金,并通过Sb掺杂的方式对合金性能进行优化。对掺杂不同Sb含量合金的组织、熔化特性和拉伸力学性能的研究表明,Sn58Bi钎料组织较粗、成分偏析显著,适量Sb元素掺杂能够将其伸长率提高7%左右,同时合金的熔化特性仍能满足应用要求。对合金拉断试样的断口分析表明,Sn58Bi以脆性解理断裂为主,加入适量Sb元素时延性断裂的趋势增大,但当加入Sb过量时又向解理断裂转化。

热循环加载片式元器件带空洞无铅焊点的可靠性

建立了片式元器件带空洞无铅焊点有限元分析模型,研究了热循环加载条件下空洞位置和空洞面积对焊点热疲劳寿命的影响。结果表明:热循环加载条件下空洞位置和空洞面积显著影响焊点热疲劳寿命。空洞位置固定于焊点中部且面积分别为7.065×10–4,1.256×10–3,1.963×10–3和2.826×10–3 mm2时,焊点热疲劳寿命依次为1 840,2 022,1 464和1 461周,空洞面积小的焊点寿命不一定高。

含超单元连接子结构的自由界面模态综合法

根据模态综合法中连接子结构的定义,认为连接子结构实际上是一种将全部界面坐标作为主自由度的超单元.在此基础上,分别利用静力变换和动力变换将连接子结构变换成超单元,推导了界面位移和界面力双协调条件下的自由界面模态综合法(超单元间接法).该法保留了自由界面法的可大大缩减系统自由度、精度高的优点,并且由于引入了超单元连接子结构,可合理近似集中阻尼,在局部非线性结构动力分析问题中亦具有广泛应用前景.最后,将超单元间接法应用于自动化码头桁架桥结构的固有频率和地震反应计算,将铅芯橡胶支座视为超单元连接子结构,分析了静力变换和动力变换超单元间接法的计算精度和效率,并得到了在铅芯橡胶支座不同配置形式下桁架桥的固有特性.

从有铅向无铅焊接过渡阶段应注意的问题

目前正处于从有铅向无铅焊接过渡的特殊阶段,无铅材料、印制板、元器件、检测、可靠性等方面都没有标准,无铅工艺方面在国内处于比较混乱的阶段。本文较全面地分析了无铅焊接的现状、无铅焊接的特点和对策、无铅焊接存在的主要问题,以及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题。

有铅和无铅混装工艺的探讨

对于高可靠性的产品通常还是采用有铅工艺,但是随着无铅化的深入,对于某些元器件,在市面上已买不到有铅元器件。这就出现了有铅制程下,有铅和无铅元器件混用的现象,那么如何才能同时保证有铅和无铅元器件的焊接质量呢?通过分析元器件引线框架或焊端镀层的成分,结合元器件封装形式来探讨有铅制程下有铅和无铅混装工艺的相关问题及应对措施。

无铅焊接高温对元器件可靠性的影响

介绍无铅工艺焊接高温对元器件可靠性的影响,指出了无铅焊接高温对元器件耐温的挑战,介绍了IPC新标准的无铅器件耐温要求,分析了无铅焊接高温带来的元器件失效问题,如"爆米花"、分层、裂纹等,以及焊接高温对器件内部连接的影响,讨论了通过实施元件热管理来解决无铅焊接高温中的热损伤与热失效的方法,对在无铅焊接工艺过程提高元器件的可靠性应用具有一定的指导意义。

焊点形态对表面贴装元件无铅焊点可靠性的影响

表面组装焊点的几何形态是影响焊点可靠性的重要因素之一。本文采用有限元方法,重点讨论了润湿角对低银Sn2.5Ag0.7CuRE焊点的应力应变分布和热疲劳寿命的影响,并与Sn37Pb和Sn3.8Ag0.7Cu钎料焊点的热疲劳寿命进行了对比分析。研究表明,片式元件的理想接头形态为微凹形;在此形态下,与Sn37Pb和Sn3.8Ag0.7Cu钎料焊点相比,低银Sn-2.5Ag-0.7CuRE钎料的表面贴装元件焊点具有更高的热疲劳寿命。这一结果对于焊点的优化设计及新型无铅钎料的研制具有一定的指导意义。

基于热疲劳状态监测的PCB无铅焊点可靠性研究

以PCB片式电阻器件无铅焊点为研究对象,开展与有铅焊点剪切力-热疲劳状态比较试验研究。采用了伪失效寿命比较方法,获得了有限周期温度冲击下的焊点剪切力试验数据,采用非线性最小二乘法进行剪切力数据的曲线拟合。结果表明,封装尺寸是影响焊点热疲劳性能的重要因素。在1 500个有限周期内,无铅焊点的热疲劳性能优于有铅焊点。

军工电子元器件混装工艺的应用研究

在国内外"绿色制造"的要求下,电子产品无铅化的推行愈演愈烈,诸多行业基本实现电子产品的无铅化。但是军工、航天以及医疗等领域基于高度可靠性的要求,仍然采用了有铅制程下的电子装联技术,而无铅元器件的广泛覆盖,使得实际生产过程中出现有铅元器件、无铅元器件混装的现象,本文将针对混装工艺的可靠性展开分析,并针对相关问题制定解决措施。

连接器焊接故障分析

电子设备长期稳定可靠工作,对飞机在寿命期内工作的可靠性起着至关重要的作用。对造成某连接器焊接故障的原因进行了分析,找出了造成焊接缺陷的主要原因,最后采取纠正措施对故障件进行了修复,通过了试验验证,满足了产品需求。

小型化和无铅互联的板级电路设计

电子元器件的微小型化以及电气互联的无铅化要求,给面向PCA制程的设计带来一系列新挑战。首先对电子元器件小型化和PCB组装无铅化发展的技术趋势进行了分析,从系统设计、元器件选择、PCB设计等角度对板级电路可制造性进行了归纳与总结,最后针对如何正确处理有铅与无铅的兼容性问题提出建议。这些经验与建议可以应用于板级电路的工程设计过程中。

无铅元器件对高可靠系统的影响及其应对标准

分析了无铅元器件对高可靠系统的危害,以及引入高可靠系统所造来的技术和管理问题,重点介绍了工业界和政府电子与信息技术协会、固态技术协会等制定的应对无铅元器件引入高可靠性系统相关的标准。

元器件无铅化导入技术要求

从电子产品整机厂商的角度,描述了如何保证无铅元器件的可靠性。由于主流无铅锡膏合金为锡银铜系列,其合金的熔点从传统锡铅共晶(锡37%铅)的183℃上升到217℃,随着焊接温度的提高,要求元器件能承受的温度增高,且合金成分也与有铅不同。必须通过对无铅元器件进行相关认证以及可靠性试验验证,如:外观包装要求、元器件耐热要求、可焊性要求、引脚镀层要求、以及相关可靠性试验等方面,以保证从有铅到无铅的成功转换、进而保证产品的长期使用的稳定性和可靠性。

军用无铅BGA器件焊接工艺选择与实现

有时印制板组装不得不面对含铅器件和无铅器件混装的问题。其中,含无铅BGA器件及其他有铅表面贴装器件的混装印制板的电子装联是难度较大的一种。为解决此难题,对混装组件工艺解决方案进行分析和比较,选择了混合焊接工艺并进行焊接试验。通过试制产品及进行一系列老化筛选试验验证其可行性、可靠性,得出了典型产品的混合焊接工艺解决方案。

片式电子元器件中无铅可焊镀层的研究

研究了对片式电子元器件以纯Sn镀层取代可焊性优异但环保性差的Sn–Pb镀层在生产过程中遇到的问题及解决途径。结果表明,Sn镀层上的“晶须”是制约其使用的主要问题,通过镀覆中间层、控制Sn层厚度、选择减小镀层压应力的添加剂、采用甲基磺酸锡体系镀哑光Sn等措施能有效抑制“晶须”的产生,获得可焊性好、能满足片式电子元器件批量生产质量要求的无铅镀层。介绍了以预镀Au、Pd取代Sn–Pb镀层的进展。

无铅回流焊接的实施

电子产品无铅化,这是人类保护环境的举措,在实施过程中会遇到很多问题,如材料、工艺、检查等,作为我们电子行业无铅工艺的推进者,是要从实际中总结经验教训,把不知的通过试验变成知道的,把不成熟的过程工艺试验变为成熟工艺,把生产过程中出现的不良现象逐渐减少,优化工艺过程,把无铅工艺成熟化。在这里通过无铅生产实施过程中总结出来的一些看法,特别是无铅回流焊接实施,谈谈考虑的因素,作为无铅回流焊接实施者的参考。

氮气保护对无铅再流焊焊点外观质量的影响

由于无铅钎料润湿性较差,在实际生产中普遍采用氮气保护。通过新制定的氮气保护无铅再流焊工艺,对焊点外观质量进行了统计分析。其结果显示氮气保护可以减少元件偏移和桥连等缺陷,对竖碑、焊球和锡珠等缺陷也有一定影响。