退火對錫銀銅錫膏的影響

深圳市福英達(dá)工業(yè)技術(shù)有限公司/一站式錫膏解決方案供應(yīng)商退火對錫銀銅錫膏的影響錫銀銅錫膏是常見的無鉛錫膏，大量用于中溫的焊接工藝。錫膏通過印刷或點(diǎn)膠等工藝沉積在焊盤上，在經(jīng)過回流處理后形成牢固焊點(diǎn)。隨著人們對電子產(chǎn)品的使用頻率和時(shí)長越來越長，對焊點(diǎn)的可靠性提出了很高的要求。然而，跌落和撞擊事件通常會(huì)損壞移動(dòng)電子產(chǎn)品，導(dǎo)致裂縫很容易通過焊料傳播而導(dǎo)致設(shè)備失效。因此，錫膏焊點(diǎn)需要能夠承受足夠大的沖擊。分析焊點(diǎn)微結(jié)構(gòu)是分析沖擊失效的重要手段。

隨著老化時(shí)間的增加，SAC錫膏的微觀結(jié)構(gòu)顯著變粗，并且可以觀察到Cu3Sn逐漸生長在

Cu6Sn5層和Cu基板之間的界面處。在經(jīng)過眾多研究者實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)了熱退火是一種能夠提高焊點(diǎn)沖擊可靠性的工藝。Zhangetal.(2009)

測試表明，在退火后進(jìn)行150°C的老化測試后，SnAg3.8Cu0.7錫膏制成的焊點(diǎn)進(jìn)行會(huì)增加沖擊韌性，因?yàn)楹噶现械奈⒂^結(jié)構(gòu)會(huì)變粗。Zhangetal.發(fā)現(xiàn)當(dāng)老化時(shí)間為1000h時(shí),SnAg3.8Cu0.7焊點(diǎn)的沖擊吸收功值高于SnPb共晶錫膏。

圖1.不同錫膏的平均沖擊吸收功值

(Zhangetal.,2009)。在無鉛錫膏老化過程中，金屬間化合物Cu3Sn顯著生長，裂紋生長路徑從SAC焊料/IMC界面移動(dòng)到Cu6Sn5層的內(nèi)部。當(dāng)老化到1000小時(shí)后，穿晶斷裂模式的面積遠(yuǎn)小于

100h老化，因此沖擊吸收功值要更高。Chenetal.(2014)

也針對SAC/Cu復(fù)合焊料做了210°C退火處理并進(jìn)行老化測試?；亓髑€如圖2所示。

圖2.SAC錫膏不同的退火條件

(Chenetal.,2014)。

圖3.SAC/Cu焊點(diǎn)的SEM圖:(a)快速冷卻;(b,e)50s退火;(c,f)100s退火;(d-f)是(a-c)的焊料/Cu界面的放大圖

(Chenetal.,2014)。隨著

SAC/Cu

焊點(diǎn)在210°C下退火50和100s，微小的沉淀逐漸生長并粗化，在SAC/Cu界面附近呈網(wǎng)狀分布

(圖3)。相比于快速冷卻，退火能使錫膏焊點(diǎn)沖擊韌性增強(qiáng)。Chenetal.

認(rèn)為沉淀從點(diǎn)型向網(wǎng)型重新分布的驅(qū)動(dòng)力是IMC熟化并降低了表面能，從而微小的Ag3Sn或Cu6Sn5顆粒結(jié)合。逐漸生長的沉淀對增強(qiáng)焊點(diǎn)沖擊可靠性起到了重要的作用。

深圳市福英達(dá)工業(yè)技術(shù)是一家專業(yè)制造封裝錫膏的廠家，錫膏性能穩(wěn)定，焊接效果好，焊點(diǎn)可靠性強(qiáng)。歡迎進(jìn)一步了解。

參考文獻(xiàn)

Chen,W.L.,Yu,C.Y.,Ho,C.Y.,&Duh,J.G.(2014),“Effectsofthermalannealinginthepost-reflowprocessonmicrostructure,tincrystallography,andimpactreliabilityofSn–Ag–Cusolderjoints”,MaterialsScienceandEngineering:A,vol.613,pp.193-200.

ZhangN.,Shi,Y.W.,Lei,Y.P.,Xia,Z.D.,Guo,F.,&Li,X.Y.(2009),“EffectofThermalAgingonImpactAbsorbedEnergiesofSolderJointsUnderHigh-Stra