Pålidelighedsproblemer ved galvanisering af elektriske varmerør
Læg en besked
Pålidelighedsproblemer ved galvanisering af elektriske varmerør
Verden bevæger sig mod blyfri elektroniks æra, og automobilelektronik efterspørger også lodning med højt smeltepunkt, hvilket har drevet industriens valg af nye loddesystemer. En af nøglefaktorerne for et nyt loddesystem er pålidelighed. Sammenlignet med SnPb37 er træthedslevetiden og fejlmekanismen for SnAgCu stort set den samme. I praktiske applikationer bestemmer opvarmningsprocessen og loddesamlingens form udmattelsestiden. Forskning har vist, at SnPb37 og Sn95.5Ag3.8Cu0.7 loddepastaer har fremragende forskydningsegenskaber til ikke-galvaniseret nikkel UBM. Ydermere kan bundfylderen - flip-chippen på printpladen, der kræver det for at sikre pålidelighed - reducere det meste af belastningen på loddeforbindelsen og dermed forlænge dens levetid.
Flip-chip kræver normalt to reflow-loddeprocesser, den ene under dannelsen af sfæriske prikker på waferen og den anden under samlingen. Ni3Sn4 er en intermetallisk metalforbindelse dannet af SnPb-loddemetal og SnAgCu-loddemetal på ikke-galvaniseret nikkel UBM. Efter to runder med bagsvejsning og metallisering er morfologien af Sn95.5Ag3.8Cu0.7 grundlæggende normal og tyk. Ældningen af flip chip ved højere temperaturer er afgørende. Efter ældning i 1000 timer ved 150 og 170 grader vil SnPb og blyfri legeringer omdannes til Ni3Sn4 med mindre end 2 mm, efterhånden som nikkel forbruges. For Sn95.5Ag3.8Cu0.7 er dissipationstykkelsen af nikkel cirka det dobbelte af SnPb. Tilsvarende for Sn95.5Ag3.8Cu0.7 resulterer ældning ved 170 grader i stedet for 150 grader i en 4-dobling i forbruget af nikkeltykkelse.
Efter at være blevet opbevaret ved 150 grader i 2000 timer, viste forskydningskrafttestresultaterne af svejsefremspringet, at forskydningskraften af Sn95.5Ag4Cu0.5 var større end for SnPb37. Desuden viste forskydningstestresultaterne for Sn95.5Ag4Cu0.5 efter opbevaring ved høj temperatur og fugtighed (85 grader og 85 procent RF), samt temperaturcyklus (-40 til 150 grader , 1000 cyklusser), at dens pålidelighed var lidt bedre end SnPb37. Flip-chip-emballagen efter temperaturcyklus fra -40 til 125 grader blev testet, og resultaterne viste, at effekten af Sn95.5Ag3.8Cu0.7 var bedre end effekten af SnPb37. Pålideligheden af Sn95.5Ag4Cu0.5 er dog ikke så god som konventionel SnPb37 (cyklustemperatur -55 til 125 grader og -55 til 150 grader ). Valget af fyldningsgrundmateriale, mængden af resterende smeltet materiale og den faktiske kombinationshøjde vil afgøre, hvilken tilslutningsmetode der er bedst i de to ovenstående situationer. Dette indikerer, at valget af legeringer kun er den næstvigtigste faktor for produktets pålidelighed.
www.superbheater.com
