无铅焊接中'平面微空洞'研究

摘要

"平面微空洞"是指出现在印刷电路板的铜焊盘与焊锡之间的焊接点中、界面金属化合物之上的小空洞,它的尺寸及密度不同于一般焊接工艺中所出现的"工艺空洞".这些"平面微空洞"在冷热循环测试中会加速裂缝的增长而降低焊接点的可靠性,因此需要监控它的尺寸及密度.对产生"平面微空洞"的印刷电路板进行分析,发现在相同批次印刷电路板银层底部的铜焊盘之上有"空穴".据此提出了一个可能的机理来解释"空穴"在回流焊过程中如何形成"平面微空洞".根据参考文献,厚银和粗糙的铜表面是产生"平面微空洞"的两种可能原因.本文通过DOE来评估AlphaSTAR(R)沉银工艺中这两个因素与银槽化学品以及不同的印刷电路板对产生"平面微空洞"的可能性.在这个DOE中的各种条件下,即使银层厚度超过3微米,也未发现有"空穴".虽然厚银产生的"平面微空洞"密度略高一些,但足其密度仍远低于平面微空洞甄测的允收密度.这也表明了产生"平面微空洞"与AlphaSTAR(R)本身无关.