无铅焊接互连可靠性的七个因素

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随着越来越多的无铅电子产品上市，可靠性问题成为许多人关注的焦点问题。与其它无铅相关问题(如合金选择、工艺窗口等)不同，在可靠性方面，我们经常会听到分歧很大的观点。一开始，我们听到许多“专家”说无铅要比锡铅更可靠。就在我们信以为真时，又有“专家”说锡铅要比无铅更可靠。我们到底应该相信哪一个呢?这要视具体情况而定。

无铅焊接互连可靠性是一个非常复杂的问题，它取决于许多因素，我们简单列举以下七个方面的因素：

1)取决于焊接合金。对于回流焊，“主流的”无铅焊接合金是Sn-Ag-Cu(SAC)，而波峰焊则可能是SAC或Sn-Cu。SAC合金和Sn-Cu合金拥有不同的可靠性性能。

2)取决于工艺条件。对于大型复杂电路板，焊接温度通常为260(C，这可能会给PCB和元器件的可靠性带来负面影响，但它对小型电路板的影响较小，因为最大回流焊温度可能会比较低。

3)取决于PCB层压材料。某些PCB (特别是大型复杂的厚电路板)根据层压材料的属性，可能会由于无铅焊接温度较高，而导致分层、层压破裂、Cu裂缝、CAF (传导阳极丝须)失效等故障率上升。它还取决于PCB表面涂层。例如，经过观察发现，焊接与Ni层(从ENIG涂层)之间的接合要比焊接与Cu (如OSP和浸银)之间的接合更易断裂，特别是在机械撞击下(如跌落测试中)。此外，在跌落测试中，无铅焊接会发生更多的PCB破裂。

4)取决于元器件。某些元器件，如塑料封装的元器件、电解电容器等，受到提高的焊接温度的影响程度要超过其它因素。其次，锡丝是使用寿命长的高端产品中精细间距的元器件更加关注的另一个可靠性问题。此外，SAC合金的高模量也会给元器件带来更大的压力，给低k介电系数的元器件带来问题，这些元器件通常会更加易失效。

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