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随着欧盟WEEE与RoHs指令的实施,市场涌现出各种无铅焊接材料和技术,研究趋势是无铅焊料中SnAg焊料与三元的SnAgCu焊料将取代PbSn焊料。微电子产业发展的趋势正朝着低成本、高I/O数目、高运算速度及较小元件尺寸的方向发展。BGA(BallGrid Array)封装技术,是目前具有成本效益、高I/O数目的表面贴装封裝技术。BGA封裝基板上焊点以面矩阵排列方式,达到高密度平面接合的目的。焊点是BGA中相当重要的一环,焊点的强度对成品的良率及可靠性有着直接的影响。实验研究BGA封装中影响焊接连接质量的关键因素,以及无铅焊料配方选择的各自利弊。目的是希望借此能够对生产厂家的生产工艺,原材料选择方面提供一些有益的帮助。通过使用BGA封装中常用的可靠性分析及失效分析方法,例如剪力测试、拉力测试和金相分析等获取实验数据,基于Minitab软件归纳出影响焊接连接质量的各因素间的关系,以此对无铅焊料的选择提供依据。结果显示:IMC(金属间化合物)的碎裂是产生“灰焊盘”的主要失效机理;焊球合金中,随着Ag的含量降低,可以增强焊球的延展性,从而有利于在焊球与IMC间很好地吸收和分散应力;当SnAgCu合金焊球中,Cu%<0.5%时,IMC层由上下两层(CuNi)6Sn5和(NiCu)3Sn4共同形成,它更易导致由外加应力引起的碎裂。我们得到结论:影响焊球焊接连接质量的原因不一而足,它是一个复杂的系统,只有有效地找到封装内存在可靠性风险的最“虚弱”的位置,并对之加以控制,才能保证整个系统连接的稳定。