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1、無鉛焊料的可靠性畢業(yè)論文目錄第1章緒論1無鉛焊料的發(fā)展1第2章無鉛焊料簡介32.1無鉛焊料的技術要求32.2無鉛焊料的狀況3第3章無鉛焊料的優(yōu)缺點分析53.1焊料的三大弱點53.1.1潤濕性差53.1.2熔點高53.1.3金屬溶解速度快53.2Sn-Ag-Cu系63.2.1Sn-Ag-Cu優(yōu)點63.2.2Sn-Ag-Cu缺點63.3Sn-Cu系63.3.1Sn-Cu優(yōu)點：73.3.2缺點73.4Sn-Zn（-Bi）系73.4.1Sn-Zn優(yōu)點73.4.2Sn-Zn缺點83.5Sn-Ag-In-Bi系
2、83.5.1Sn-Ag-In-Bi優(yōu)點83.5.2缺點8第4章無鉛焊料的開發(fā)與應用104.1無鉛焊料的錫原料供應量104.2焊料現狀與有效使用方法10III4.3其它研究課題15第5章過渡階段有鉛、無鉛混用應注意的問題175.1關于過渡時期無鉛焊接可靠性的討論175.2錫晶須問題185.3空洞、裂紋及焊接面空洞或稱微孔185.4金屬間化合物的脆性195.5機械震動失效205.6熱循環(huán)失效205.7電氣可靠性205.8無鉛焊接可靠性討論小結205.8.1隱蔽的缺陷使無鉛產品的長期可靠性增加了不確定的因
3、素215.8.2影響無鉛產品長期可靠性的因素21第6章無鉛焊料及其可靠性的研究進展226.1無鉛焊料及焊點的成分、組織與性能226.1.1Sn-Ag系合金Sn-Ag226.1.2Sn-Zn236.1.3Sn-Bi246.1.4Sn-Sb系與Sn-In246.2無鉛焊料的微電子應用與可靠性問題256.3焊點的剪切疲勞與蠕變問題256.3.1電遷移（Electromigration）問題266.3.2無鉛焊料引入的新的可靠性問題26第7章無鉛技術最新動態(tài)287.1無鉛法規(guī)正全面實施287.2無鉛制造進展
4、迅速287.3無鉛系統開發(fā)任重道遠297.4無鉛焊料呈現系列化和多樣化297.5無鉛元器件正重點突破307.6無鉛設備/工藝力求精益求精307.7無鉛的可靠性正廣泛試驗307.8無鉛凸點制備有待推廣307.9無鉛標準尚待統一31第八章結論32致謝33參考文獻34IIIIII無鉛焊料的可靠性第1章緒論無鉛焊料的發(fā)展將金屬鉛用作低溫焊料已有多年的歷史，其優(yōu)點在于鉛錫合金可在較低溫度下熔化，而且鉛的儲量豐富、價格便宜。但隨著人們環(huán)保意識日益增強，作為污染土壤和地表水的潛在因素，業(yè)界對鉛的使用限制越來越多。
5、盡管電子行業(yè)所用的鉛占不到世界鉛耗量的1%，但由于該行業(yè)所廢棄的焊接件占廢棄鉛元素比例迅速增加，因此表面貼裝業(yè)的無鉛化也成為一項迫切的課題。90年代初，美國率先提出了無鉛工藝率并制定了一個標準來限制產品中的鉛含量，但由于當時無鉛工藝還不成熟，加上這樣做會加大廠商的制造成本，所以標準最終未能執(zhí)行。但無鉛工藝的發(fā)展沒有停滯，制造商正在積極討論在材料、回流焊溫度、PCB、裝配過程和檢測等方面制定統一的標準。據悉，摩托羅拉今年通訊產品中的無鉛產品將占5%以上，2010年全部實現無鉛化；日本電子信息技術產業(yè)協
6、會將在2005年全部實現無鉛化；歐洲委員會限制使用含鉛產品的立法也將于2006年1月1日生效。元器件的無鉛電鍍是貼裝行業(yè)實現無鉛化的首要條件，也是貼裝企業(yè)對元器件供應商的迫切要求。由于無鉛電鍍和含鉛電鍍的工藝基本是一樣的，故電鍍的無鉛化難度相比貼裝無鉛化要簡單一些，關鍵是要選擇適當的替代合金，使鍍層質量和使用性能能夠滿足焊接要求。鍍層質量是指電鍍不產生晶須、表面光澤好、與鎳層結合牢固。使用性能包括：濕潤性(潤濕角、一定溫度下的潤濕時間)、與焊料接合強度、回流焊后的氣孔、抗老化性能等。目前比較成功的無
7、鉛電鍍合金有兩種：美國開發(fā)的Ni-Sn系統和日本開發(fā)的Cu-Sn系統，基本滿足了上述鍍層質量和使用性能要求。大量實驗表明，當采用傳統的鉛錫焊料時，這些新鍍層的使用性能與Pb-Sn鍍層不相上下；但當改用無鉛焊料時，必須把回流焊溫度提高到260℃才能達到Pb-Sn焊料在235℃回流焊時的潤濕及結合程度。無鉛焊料的選擇貼裝無鉛化，主要在于無鉛焊料的選擇及焊接工藝的調整，其中尤以無鉛焊料的選擇最為關鍵。選擇無鉛焊料的原則是：熔點盡可能低、結合強度高、化學穩(wěn)定性強。人們先后研究過許多錫基合金，概述如下：Sn-
8、3.5Ag：是眾多無鉛焊料的基礎，溶點221℃（Sn-Pb焊料的熔點為183℃），液態(tài)下表面張力大、潤濕性差、強度高、抗蠕變性強。Sn-3.8Ag-0.7Cu：熔點217℃，Cu的引入不僅降低了熔點，且顯著改善了潤濕性能。245℃即具有很好的潤濕性，但在表面貼裝時，由于大元件較大的熱容量，回流焊溫度需提高到260℃。對有引線及無引線元件的熱循環(huán)試驗表明，Sn-Ag-Cu不比Sn-Pb焊料差。良好的可靠性和合適的工藝參數使得該合金成為線路板貼裝時的最佳無鉛焊料，美國國家
