低AG/Bi钎料合金的组织和可靠性



低AG/Bi钎料合金的组织和可靠性
本研究的目的是提供三种含铋、低(或不含)银合金作为SAC305替代品的筛选实验。
分析实验室

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由:


Eva Kosiba, Simin Bagheri, Polina Snugovsky博士
天弘有限公司
多伦多,加拿大

Doug Perovic博士。
多伦多大学
多伦多,加拿大

总结


加速热循环(ATC)是在一个包含各种部件的测试车上进行的,使用三种低(或无)含Ag、bi的焊料,并与SAC305 (Sn/Ag3%Cu 0.5%)的基线进行对比。自禁止在焊料中使用铅的RoHS立法实施以来,无铅SAC305已成为消费电子应用使用的默认无铅合金。

然而,SAC305在消费电子应用的一些关键领域的性能不如SnPb;特别是在加速热循环条件下的下降/冲击性能和生存。消费者部门已经做出了努力来改善SAC305的这些性能,例如通过减少银的含量来提高降震性能,但是仍然需要一种替代合金来满足所有现有的问题。

在去年的ICSR会议“Low Ag, Bi-Containing钎料合金的装配可行性和性能评估”上提交的先前的论文中已经表明,这些合金在下降/冲击性能方面有希望。这项工作表明,这些含铋的三元和四元合金在ATC中也有前景。从0C到100aC进行3000次ATC循环。

并与SAC305合金进行了比较。此外,在零时和ATC后进行了显微组织评估。含铋焊料可能被证明是消费电子应用中SAC305的充分替代品。

结论


为消费电子产品选择一种熔点比传统SAC305低的无铅焊料的筛选实验正在进行中。此时可以得出的观察和结论如下:

所有的无铅焊料在0ac到100ac的ATC中超过3000次循环。即使在3000次ATC循环中没有电气故障(即所有焊点都是电声的),裂纹已经开始并通过焊点传播。

这些疲劳裂纹沿高应变区形成,该区域的再结晶迅速发生,这是由热循环在CTE不匹配材料中引起的应力引起的

最初发表在SMTA学报上

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