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Ag含量对Sn-Ag-Cu可靠性的影响

发布时间:2012/10/8 19:37:46 访问次数:1758

    图8.4是三种不同Ag含量的Sn-Ag-Cu裼膏的焊NCP1217D100R2G点经高低温冲击后所得到的金相图,然经500个周期的温度冲击后,三种不同锡膏的焊点均未出现裂纹缺陷,但三者的金相组织结构已出现差异性变化,Ag含量低的Sn96.5/Ag3.O/Cu0.5其焊点组织几乎没有变化,Ag含量高的Sn95.5/Ag4.O/Cu0.5其焊点组织变化最明显。可以想象,若上述三种焊点继续进行高低温冲击试验,则其Ag含量高的焊点将会先出现龟裂现象。
    为什么会出现这种现象呢?其原因在于在再流焊过程中随着Ag含量的增高(Ag含量>3.5%),以及再流焊时间延长,冷却速率慢时,焊料中的金属化合物Ag3Sn会迅速生成,而Ag含量低于3%时几乎见不到Ag3Sn,通常在Sn-Ag-Cu中金属化合物Ag3Sn呈针状或小金属板状,并存在于焊点的焊接触面处,当它受到温度的冲击后,焊点的焊接触面处全出现裂纹现象,以致焊点失效,上述现象如图8.5和图8.6所示。

                    

    此外,在使用不同Ag含量的SAC锡膏对有关片式元器件墓碑缺陷率影响的试验中,同样发现高Ag含量的SAC锡膏发生墓碑缺陷率高于低Ag含量的SAC锡膏发生墓碑缺陷率,如图8.7所示。图中的数据表明Sn-3.5Agl-Cu的墓碑率最高。墓碑率随着配方中Ag含量的减少而下降,因为它形成Ag3Sn金属间化合物较少,故降低了墓碑缺陷率。

               
    因此,目前各国科技工作者都纷纷加强Sn-Ag-Cu的深化研究,并主张使用低Ag含量的锡膏,如Sn-3.OAg-0.5Cu,以及Sn-3.OAg-0.5Cu-0.8Sb成分的锡膏已广泛使用,表8.2是已经报道的Sn-Ag-Cu无铅焊料的性能表。

    图8.4是三种不同Ag含量的Sn-Ag-Cu裼膏的焊NCP1217D100R2G点经高低温冲击后所得到的金相图,然经500个周期的温度冲击后,三种不同锡膏的焊点均未出现裂纹缺陷,但三者的金相组织结构已出现差异性变化,Ag含量低的Sn96.5/Ag3.O/Cu0.5其焊点组织几乎没有变化,Ag含量高的Sn95.5/Ag4.O/Cu0.5其焊点组织变化最明显。可以想象,若上述三种焊点继续进行高低温冲击试验,则其Ag含量高的焊点将会先出现龟裂现象。
    为什么会出现这种现象呢?其原因在于在再流焊过程中随着Ag含量的增高(Ag含量>3.5%),以及再流焊时间延长,冷却速率慢时,焊料中的金属化合物Ag3Sn会迅速生成,而Ag含量低于3%时几乎见不到Ag3Sn,通常在Sn-Ag-Cu中金属化合物Ag3Sn呈针状或小金属板状,并存在于焊点的焊接触面处,当它受到温度的冲击后,焊点的焊接触面处全出现裂纹现象,以致焊点失效,上述现象如图8.5和图8.6所示。

                    

    此外,在使用不同Ag含量的SAC锡膏对有关片式元器件墓碑缺陷率影响的试验中,同样发现高Ag含量的SAC锡膏发生墓碑缺陷率高于低Ag含量的SAC锡膏发生墓碑缺陷率,如图8.7所示。图中的数据表明Sn-3.5Agl-Cu的墓碑率最高。墓碑率随着配方中Ag含量的减少而下降,因为它形成Ag3Sn金属间化合物较少,故降低了墓碑缺陷率。

               
    因此,目前各国科技工作者都纷纷加强Sn-Ag-Cu的深化研究,并主张使用低Ag含量的锡膏,如Sn-3.OAg-0.5Cu,以及Sn-3.OAg-0.5Cu-0.8Sb成分的锡膏已广泛使用,表8.2是已经报道的Sn-Ag-Cu无铅焊料的性能表。

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