功率器件SnAgCu無鉛焊接層可靠性研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,人們對電子產(chǎn)品的依賴越來越強(qiáng).與此同時,電子產(chǎn)品中鉛對環(huán)境的污染也受到全世界的關(guān)注.實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的無鉛化,是擺在所有電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠商面前的問題。而在無鉛化生產(chǎn)過程中,還要考慮無鉛電子產(chǎn)品的可靠性和生產(chǎn)工藝。焊接層空洞是引起電子器件失效的一種重要因素，同時也是可靠性研究的重要內(nèi)容之一。本文研究工作主要圍繞無鉛SnAgCu焊接功率器件可靠性及其焊接工藝改進(jìn)展開。 首先通過功率器件的失效分析

2、,詳細(xì)分析了空洞引發(fā)器件可靠性失效的機(jī)理: 在加電或溫度循環(huán)的條件下，空洞周圍容易電應(yīng)力或熱應(yīng)力集中，萌發(fā)裂紋；裂紋延伸擴(kuò)張,生成裂縫，誘發(fā)電過載或者直接造成芯片結(jié)構(gòu)的破壞。 其次用有限元方法模擬了焊接層空洞對功率器件散熱的影響。結(jié)果表明，空洞率對散熱有較大的影響。當(dāng)空洞率在50％時，其影響達(dá)到了16.12％。 再次，用正交設(shè)計法研究了焊料，印刷形狀，焊盤鍍層，回流曲線及預(yù)壓力對無鉛焊層空洞形成的影響，得出控制空洞的優(yōu)化