Sn系焊料与Ni/Au(ENIG)焊盘焊接的界面反应和钎缝组织
发布时间:2014/5/24 13:53:11 访问次数:2541
图18-20是Sn系焊料与Ni/Au (ENIG)焊接后钎缝组织的扫描电子显微镜(SEM)照片。XX1007-BD-000V从图中可以看出,在Ni焊盘这一侧,Ni与焊料之间的金属间化合物主要是Ni3 Sll4,在焊料一侧主要是AuS114。Ni-Sn化合物比较稳定,Ni-Sn界面反应层与Sn-Cu反应层相比,反应速度稍慢一些,IMC的厚度也相对薄得多,因此Ni-Sn合金的连接强度较好;但是Au能与焊料中的Sn形成Au-Sn间共价化合物AuSrl4。AuSn4不是我们需要的结合层。在焊点中金的含量超过3%会使焊点变脆,过多的Au原子替代Ni原子,因为太多的Au溶解到焊点里,无论与Sn-Pb还是与Sn-Ag-Cu焊接,都将引起“金脆”。所以,ENIG的镀层中一定要限定Au层的厚度,用于焊接的Au层厚度小于等于1¨m(一般控制在0.05~0.15 Um)。
关子ENIG的“黑焊盘”(见图18-21)问题说明如下。
黑焊盘也称黑镍现象,有铅焊接也存在这个问题。用手指一推黑焊盘处,元件就会掉下来。
图18-20 Sn系焊料与Ni/Au (ENIG)的钎缝组织 图18-21 “黑焊盘”现象
图18-20是Sn系焊料与Ni/Au (ENIG)焊接后钎缝组织的扫描电子显微镜(SEM)照片。XX1007-BD-000V从图中可以看出,在Ni焊盘这一侧,Ni与焊料之间的金属间化合物主要是Ni3 Sll4,在焊料一侧主要是AuS114。Ni-Sn化合物比较稳定,Ni-Sn界面反应层与Sn-Cu反应层相比,反应速度稍慢一些,IMC的厚度也相对薄得多,因此Ni-Sn合金的连接强度较好;但是Au能与焊料中的Sn形成Au-Sn间共价化合物AuSrl4。AuSn4不是我们需要的结合层。在焊点中金的含量超过3%会使焊点变脆,过多的Au原子替代Ni原子,因为太多的Au溶解到焊点里,无论与Sn-Pb还是与Sn-Ag-Cu焊接,都将引起“金脆”。所以,ENIG的镀层中一定要限定Au层的厚度,用于焊接的Au层厚度小于等于1¨m(一般控制在0.05~0.15 Um)。
关子ENIG的“黑焊盘”(见图18-21)问题说明如下。
黑焊盘也称黑镍现象,有铅焊接也存在这个问题。用手指一推黑焊盘处,元件就会掉下来。
图18-20 Sn系焊料与Ni/Au (ENIG)的钎缝组织 图18-21 “黑焊盘”现象