熱載荷下無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性電測(cè)方法研究.pdf

1、電子封裝高度集成化，使得焊點(diǎn)可靠性評(píng)估更加困難，而封裝無(wú)鉛化，又給焊點(diǎn)可靠性研究帶來(lái)新的問(wèn)題。本文采用微電阻測(cè)量的手段，研究在熱載荷條件下SnAgCu焊點(diǎn)可靠性評(píng)估的電測(cè)方法，并進(jìn)行可行性分析。對(duì)熱載荷下無(wú)鉛焊點(diǎn)的失效機(jī)制進(jìn)行綜合分析，建立焊點(diǎn)損傷與電阻的簡(jiǎn)單關(guān)系模型，為本文研究奠定理論基礎(chǔ)。改進(jìn)焊點(diǎn)蠕變一電阻測(cè)試系統(tǒng)，在不增加成本的同時(shí)提高主板電路測(cè)量精度以及優(yōu)化上位機(jī)應(yīng)用軟件。采用增量式PID控制算法和脈沖波脈寬調(diào)制技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)

2、了溫度控制儀，為焊點(diǎn)試樣施加熱循環(huán)和恒定高溫兩種熱載荷。實(shí)驗(yàn)表明，溫度控制儀具有高可靠性。制作長(zhǎng)寬各1mm、厚0.2mm的SnAgCu焊點(diǎn)試樣，分別進(jìn)行室溫剪切蠕變、高溫剪切蠕變、熱循環(huán)疲勞以及熱循環(huán)疲勞加剪切蠕變實(shí)驗(yàn)。利用金相顯微鏡和電子顯微鏡觀察試樣斷面，并采用Origin對(duì)大量的焊點(diǎn)試樣測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，得到的相關(guān)表格、曲線圖和照片。 表明：1)不同載荷方式下，焊點(diǎn)壽命不同，熱循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)中的焊點(diǎn)壽命最長(zhǎng)，高溫剪切

3、蠕變實(shí)驗(yàn)中的焊點(diǎn)壽命最短，分析可知焊點(diǎn)壽命與載荷大小呈反比關(guān)系；2)四項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的測(cè)試曲線都反應(yīng)了焊點(diǎn)的裂紋連續(xù)生長(zhǎng)、蠕變失效過(guò)程，變化趨勢(shì)與經(jīng)典結(jié)果吻合，清晰地反映出失效的三個(gè)階段；3)不同載荷方式下的焊點(diǎn)失效斷裂時(shí)，電阻應(yīng)變量各異，即斷裂前焊點(diǎn)內(nèi)部損傷情況不同，鑒于此，本文對(duì)電失效判據(jù)進(jìn)行分析，討論通用電失效判據(jù)(電阻應(yīng)變10％)的適用范圍；4)分析試樣斷裂面顯微照片后發(fā)現(xiàn)，熱循環(huán)疲勞加剪切蠕變下焊點(diǎn)斷面滑移線細(xì)密、模糊，而室溫剪切蠕變