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World File Search System焊料
不同热机械应力水平下预先存在的空洞对焊料可靠性的影响：实验评估
无铅技术之后，功率 MOSFET 器件焊料连接中预存空洞一直是一个热门话题。先前的研究通常通过使用模拟分析故意产生过多空洞来检查具有制造诱导空洞的焊料的机械性能，而没有或缺乏实验结果。由于意见相左和实验证据不足，IEC 61191-2、J-STD-001G 和 IPC-A-610G 等电子组装标准均未涵盖空洞。在此背景下，需要全面的实验结果来验证模拟结果并协助制定标准。为解决这一关键问题，我们选择了具有不同位置、大小和图案的预存空洞且空洞百分比几乎相同（30 – 33%）的硅基功率 MOSFET 封装。对功率 MOSFET 测试样品在不同应力水平下进行基于功率循环的加速退化测试，并在特定时间间隔监测焊料退化的位置和速率。我们发现，焊料寿命中分散的小空洞是有用的，但空洞群会加速损坏的蔓延。相反，边缘处的分散大空洞会引发焊料损坏，缩短焊料寿命。我们的实验调查结果表明，在制定焊料空洞检查标准时，应考虑预先存在的空洞的位置、大小和图案。这将提高功率器件对最终用户电源和控制的可靠性。
SAC3807无铅焊料与不同铜基板之间的界面反应通过反射焊接过程
摘要。铜底物的不同组成材料显着影响金属间化合物（IMC）形成和焊接接头耐用性。这项研究是针对无铅焊料和不同铜基板之间的界面反应进行的。选定的底物是铜（CU）和铜 - 晶状体（CU-BE）。所涉及的无铅焊料是直径为700 µm的SN-3.8AG-0.7CU（SAC3807）焊球。所有样品均经过等温老化过程。通过扫描电子显微镜（SEM），光学显微镜（OM）和能量色散X射线分析（EDX）检查了IMC形成的材料表征和分析。回流过程后，结果表明Cu 6 SN 5和Cu 3 SN IMC层在SAC3870/CU和SAC3870/CU-BE界面形成。在SAC3870/ CU上老化处理后，发生了类似杆状的形状Cu 6 Sn 5和针状Cu 3 Sn 4。同时，SAC3870/Cu-Be的IMC层显示出类似杆状的形状，变成了块状的形状形状Cu 6 Sn 5和Cu 3 Sn 4杆形状。此结果表明在SAC3807/CU和SAC3807/CU-BE的老化过程中，在金属间表面上形成了Ag 3 SN纳米大小。与SAC3807/CU相比，SAC3807/CU-BE的Ag 3 Sn纳米尺寸元件很多。此外，SAC3807/CU-BE的IMC厚度比SAC3807/CU显示出较厚的层。此外，由于百分比非常低，因此无法轻易检测到SAC3807/CU-BE的元素。
电子产品中的焊点：设计...
焊点绝不是均匀结构。焊点由多种截然不同的材料组成，其中许多材料仅具有表面特征。焊点由以下部分组成：(1) PWB 上的基体金属；(2) 焊料成分（通常为锡 (Sn)）与 PWB 基体金属的一种或多种金属间化合物 (IMC)（固体溶液）；(3) 形成 PWB 侧 IMC 的焊料成分已被耗尽的层；(4) 焊料晶粒结构，由至少两个包含不同比例焊料成分的相以及任何有意或无意的污染物组成；(5) 形成元件侧 IMC 的焊料成分已被耗尽的层；(6) 焊料成分与元件基体金属的一个或多个 IMC 层；以及 (7) 元件上的基体金属。
评估新兴高熔点无铅焊料和混合烧结膏作为夹片封装连接材料的效果
摘要：高熔点（HMP）无铅焊料、混合烧结和瞬态液相烧结（TLPS）是有望替代高铅焊料的新兴无铅替代品。无铅焊料与现有的夹片键合封装高铅焊接工艺完全兼容。混合烧结的好处是它比无铅或高铅焊料具有更高的热导率和电导率。在本研究中，首先通过芯片剪切测试评估了十种材料（包括无铅焊料、混合烧结膏和 TLPS）。在初步材料筛选之后，两种无铅焊料（焊料 1 和 2）、两种混合银烧结膏（烧结 i 和 ii）和一种 TLPS 进行内部样品组装。对于无铅焊料，借助真空回流进行了工艺优化，以降低空洞率。由于银-铜烧结比银-银烧结扩散慢且不均衡，为增强混合银烧结，需进行优化，包括对芯片金属化进行银精加工，对引线框架的夹片和键合区域进行银电镀。在 0 小时封装电气测试中，焊料 1 和烧结 i 通过并送去进行可靠性测试，而焊料 2、烧结 ii 和 TLPS 分别因金属间化合物 (IMC) 开裂、材料渗出和芯片开裂而失败。在可靠性测试中，早期可行性研究定义了热循环 (TC) 1000 次、间歇工作寿命 (IOL) 750 小时和高加速温湿度应力测试 (HAST) 96 小时的基本方案。75 个烧结 i 单元中有 1 个在 TC 1000 次循环中失败，原因是银烧结结构和芯片底部金属化之间的分离。焊料1无缺陷地通过了基本方案，接下来需要将材料的可加工性和夹持强度提高到与高铅焊料相当的水平。
跌落冲击下 3D 芯片上芯片互连微凸块接头开裂失效的特征
摘要：随着微电子封装与集成化的快速发展，封装结构中微焊点在冲击载荷作用下的失效风险日益受到关注。然而，由于尺寸减小和接头结构的演变，基于铜柱的微凸块接头的失效机理和可靠性性能很少能借鉴现有的板级焊点研究成果。本研究针对芯片上芯片 (CoC) 堆叠互连的微凸块接头的开裂行为，对 CoC 测试样品进行反复跌落试验以揭示裂纹形貌。研究发现，导致微凸块失效的裂纹首先在金属间化合物 (IMC) 层与焊料的界面处萌生，沿界面扩展一定长度，然后偏转到焊料基体中。为进一步探究裂纹扩展机理，采用围线积分法计算了IMC与焊料界面处裂纹尖端的应力强度因子（SIF），定量分析了焊料厚度和裂纹长度的影响，并与裂纹偏转准则相结合。将SIF与焊料-Ni界面和焊料基体的断裂韧性相结合，建立了裂纹偏离原始扩展路径的准则，可用于预测裂纹偏转的临界裂纹长度和偏转角。最后，通过板级跌落试验验证了焊料厚度与主裂纹临界偏转长度和偏转角之间的关系，并简要讨论了焊料基体中晶粒结构对实际失效寿命的影响。
开发由WO 3纳米颗粒增强的高压型SNBI合金焊料，用于通过热键连接Cu底物
WO 3纳米颗粒具有不同的载荷量（0.25至1.00 wt％），将SN – BI合金（10 wt％和20 wt％bi）机械混合45分钟。SN – BI纳米复合粉末与通量混合物混合，形成焊料。使用焊料糊状物将带有不同WO 3纳米颗粒的焊料粘贴沉积在纯Cu板上，并在275°C下加热180 s。研究了WO 3纳米颗粒对SN – 10 wt％BI焊料/Cu和Sn – 20 wt％BI焊料/CU焊接接头的微观结构，界面和粘结强度的影响。在两种焊料合金中添加较低量的WO 3纳米颗粒（0.25 wt％）都改善了其微结构和润湿性。向焊料中添加少量的0.25和0.50 wt％WO 3纳米颗粒将焊料基质中的粗伸长BI结构更改为细球形状，并形成了不连续的界面层，没有裂纹和/或微杆子。将0.25 wt％WO 3纳米颗粒添加到Sn – 20 wt％BI焊料中，将剪切强度提高到42.25 MPa，伸长率提高到7.1％，与普通之一的值相比，分别描绘了31.66％和208.70％的增加。
回流温度对 Sn-58Bi/Cu 反应偶金属间化合物厚度的影响 Andi Idhil Ismail 1, Andromeda Dwi Laksono 2,3*, Hi
考虑到两种材料都需要电桥，焊料和基板之间的电子连接技术变得非常重要。然而，使用含铅的传统焊料已不再被允许，因此正在开发无铅焊接的研究。这项研究旨在研究回流温度对 Sn-58Bi 焊接接头金属间化合物 (IMC) 厚度的影响。选择 Sn-58Bi 焊料和铜板之间的界面反应偶。回流温度设置为高于 Sn-58Bi 焊料熔点温度 61°C、71°C、81°C 和 91°C。高于焊料熔点温度的持续时间设置为 30 分钟。扫描电子显微镜 (SEM) 和能量色散 X 射线光谱 (EDS) 用于研究界面形态和分析局部成分。此外，还进行了 X 射线衍射 (XRD) 测量以确保对 IMC 进行相位识别。需要进行统计分析来比较 Sn-58Bi/Cu 反应对之间 IMC 厚度增长的差异。结果显示在基材-焊料界面处形成了 Cu 6 Sn 5 和 Cu 3 Sn 的 IMC 层。IMC 层厚度随温度而增加。
高热容量板手工焊接组装工艺
双列直插式封装安装在垫片上，以使引线肩部脱离镀通孔的边缘。这样做的好处是，当焊料通过孔时，可以减少肩部的散热效应；它还可以避免肩部和镀通孔边缘之间出现所谓的汗焊点，而汗焊点会影响焊料提取/元件移除过程。然后将干净的烙铁头放在镀通孔的 ss 上，也接触元件引线，并添加少量焊料以形成焊桥。允许停留时间约为 2 秒，然后将焊锡丝送入点式热电偶和烙铁头之间的接头中。如果焊料渗透不成功，则移除焊料，并重复试验，使用连续更长的停留时间，最长可达约 6 秒，然后再送入焊锡丝。结果发现，将焊锡停留时间增加到 6 秒以上并不能改善结果，而且由于可能导致层压板损坏和金属间化合物厚度过大，因此这样做也不可取。如果仍发现焊接不成功，则尝试以下每一种补充加热方法：
ZnO纳米粒子在Sn99Ag0.3Cu0.7-…中的应用
摘要：研究了ZnO纳米粒子增强的Sn99Ag0.3Cu0.7（SACX0307）焊料合金的性能。ZnO的原始粒径为50、100和200nm。它们以1.0wt％的比例添加到焊膏中。研究了复合焊料合金/接头的润湿性、空洞形成、机械强度和热电参数。此外，还使用扫描电子和离子显微镜进行了微观结构评估。ZnO纳米粒子降低了复合焊料合金的润湿性，从而增加了空洞形成。尽管如此，复合焊料合金的剪切强度和热电参数与SACX0307参考相同。这可以通过ZnO陶瓷对Sn晶粒以及Ag 3 Sn和Cu 6 Sn 5金属间化合物晶粒的细化作用来解释。这可以弥补较低润湿性的不利影响。在改善润湿性并使用更多活性助焊剂后，ZnO 复合焊料合金有望用于高功率应用。