无铅电子组装QFP引线焊点拉脱试验研究

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在无铅化电子组装的进程中焊点强度问题逐渐引起研究人员的关注。国际上和发达国家的研究机构已经开始关注和制定相关标准,我国也开始着手进行SMT焊点强度标准的制定工作。本文基于微电子组装中QPF翼型引线的焊点强度进行了45度角拉脱试验研究与分析。 以方形扁平封装QFP元器件为例,采用Sn-3.5Ag、Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料再流焊形成QFP焊点,并以Sn-37Pb钎料作对比。 首先考察不同再流焊保温时间、不同老化时间、不同氮气纯度、不同冷却方式等试验条件下形成的Sn-3.0Ag-0.5Cu/QFP焊点的拉脱载荷值情况,并对各种条件下的焊点载荷值进行了对比分析。 试验中接头断裂主要有焊点处断裂和焊盘剥离两种方式。焊点内圆角形态与载荷值之间的关系表明,内圆角形态饱满,焊点的拉脱载荷值相对较高;内圆角成型不良或无内圆角则载荷值较低。 本文还考察了焊点处断裂的断裂模式和断口特征。结果表明,断裂起始于焊点内圆角,大多数断口都呈现塑性断裂特征(呈韧窝状),在起裂位置有少数出现脆性断裂倾向。拉脱时在钎缝处断裂的模式主要有三种:(a)钎缝内部断裂;(b)沿靠近钎缝/引线处的界面化合物层断裂;(c)兼有钎缝内断裂和界面化合物层断裂的混合断裂。其中(c)类型的断裂模式较多。
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