表、普通封装材料的导热率 | 材料 | 导热率(W/m°K) | 铜 | 400 | 金 | 320 | 硅 | 80 | 焊锡(Sn63/Pb37) | 50 | 铝(Al2O3) | 35 | 导电性胶 | 5 | 基板(FR-4, BT) | 0.2 |
当焊接点通过高质量的工艺适当地形成时,其服务寿命与懦变/疲劳相互作用、金属间化合物的发展和微结构进化有联系。失效模式虽系统的组成而变化,如封装类型(PBGA、CSP、QFP、电容等)、温度与应变水平、使用的材料、焊点圆角体积、焊点几何形状及其他设计因素。功率不断提高的芯片和现代设计不断变密的电路进一步要求在焊接点的抗温度疲劳的更好性能。 无铅焊锡 对无铅焊锡的兴趣水平随着时间而变化,从炽热到冷淡。有关无铅焊锡合金发展的询问数量也似乎直接与美国国会或者在其他国家的法律团体内部的事件成比例7。虽然法律的影响不会小,但是,发展无铅焊锡的另一个、可能更重要的目的是要将软的焊锡推向一个新的性能水平。 典型的PCB装配的共晶锡/铅(Sn63/Pb37)焊接点通常由于温度疲劳的结果遇到累积的老化1,3,4,5,6。这个老化经常与在焊点界面上和附近的粗糙晶粒有关,如图二所示,它反过来与Pb或富Pb相紧密相关。 如果消除铅,对于经受温度循环的无铅焊接点的损坏机制会改变吗?在没有其他主要失效条件(金属间化合物、接合差、过多空洞,等)时,在温度疲劳环境下的无铅焊点失效机制涉及晶粒粗糙很可能不会达到锡/铅相同的程度。无铅焊锡实际上应该设计成防止晶粒粗糙,因此提供较高的抗疲劳特性,由于有利的维结构进化。图三通过两种无铅合金比较温度疲劳无铅焊接点的强度,显示没有粗糙的出现。 |