SMT 焊点可靠性研究前言近几年﹐随着支配电子产品飞速发展的高新型微电子组装技术--表面组装技术 (SMT) 的飞速发展﹐ SMT 焊点可靠性问题成为普遍关注的焦点问题。与通孔组装技术 THT(Through Hole Technology)相比﹐ SMT 在焊点结构特征上存在着很大的差异。 THT 焊点因为镀通孔内引线和导体铅焊后﹐填缝铅料为焊点提供了主要的机械强度和可靠性﹐镀通孔外缘的铅焊圆角形态不是影响焊点可靠性的主要因素﹐一般只需具有润湿良好的特征就可以被接受。但在表面组装技术中﹐铅料的填缝尺寸相对较小﹐铅料的圆角(或称边堡 )部分在焊点的电气和机械连接中起主要作用﹐焊点的可靠性与THT 焊点相比要低得多﹐铅料圆角的凹凸形态将对焊点的可靠性产生重要影响。另外﹐表面组装技术中大尺寸组件(如陶瓷芯片载体 )与印制线路板的热膨胀系数相差较大﹐当温度升高时﹐这种热膨胀差必须全部由焊点来吸收。如果温度超过铅料的使用温度范围﹐则在焊点处会产生很大的应力最终导致产品失效。对于小尺寸组件﹐虽然因材料的CTE失配而引起的焊点应力水平较低﹐但由于SnPb铅料在热循环条件下的粘性行为(蠕变和应力松弛)存在着蠕变损伤失效。 因此﹐焊点可靠性问题尤其是焊点的热循环失效问题是表面组装技术中丞待解决的重大课题。80 年代以来﹐随着电子产品集成水平的提高,各种形式﹑各种尺寸的电子封装器件不断推出﹐使得电子封装产品在设计﹑生产过程中,面临如何合理地选择焊盘图形﹑焊点铅料量以及如何保证焊点质量等问题。同时﹐迅速变化的市场需求要求封装工艺的设计者们能快速对新产品的性能做出判断﹑对工艺参数的设置做出决策。目前﹐在表面组装组件的封装和引线设计﹑焊盘图形设计﹑焊点铅料量的选择﹑焊点形态评定等方面尚未能形成合理统一的标准或规则﹐对工艺参数的选择﹑焊点性能的评价局限于通过大量的实验估测。因此﹐迫切需要寻找一条方便有效的分析焊点可靠性的途径﹐有效地提高表面组装技术的设计﹑工艺水平。研究表明﹐改善焊点形态是提高SMT 焊点可靠性的重要途径。 90 年代以来﹐关于焊点形成及焊点可靠性分析理论有大量文献报导。然而﹐这些研究工作都是专业学者们针对焊点可靠性分析中的局部问题进行的﹐尚未形成系统的可靠性分析方法﹐使其在工程实践中的具体应用受到限制。因此﹐基于设计和控制SMT 焊点形态是提高 SMT 焊点可靠性的重要途径的思想﹐在进一步完善焊点形成及焊点可靠性分析理论基础上﹐实现了焊点工艺参...
