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混合無鉛和有鉛可靠性:APEX 的熱門技術議題

朋友們

我的朋友和同事 ITM指出,「混合」(即無鉛和有鉛焊料及表面處理)技術的可靠性是上周APEX 的熱門話題。最大的顧慮是錫鉛焊料與SAC BGA 焊球的混合。

我過去曾提過,我不認為「天會塌下來」是無鉛可靠性的問題。Motorola已有超過1 億部無鉛手機在現場使用,並沒有任何異常的品質或可靠性問題。此外,NEMI 和其他組織已進行了大量的工作,以支持無鉛可靠性與錫鉛可靠性 「相同或更好 」的基本信念。

不過,我的觀點有兩點需要注意:

1.支援長期「高可靠性」應用的資料可能還不存在。

2.上文所討論的「混合」技術,在某些情況下顯示出較差的可靠性。

在上述BGA 的範例中,將這個疑慮降至最低(我沒有說消除!)的一個方法是確保回流溫度高到足以完全熔化SAC 焊球(例如 225C)。雖然這種 4 元素合金 (錫、鉛、銀、銅) 的特性是個變數,但它已被證明比在 210C 等溫度下回流的部分回流SAC 焊球/錫鉛膏組合具有更好的特性。上圖所示為一張未適當回流 (溫度低於 225C) 的SAC 錫球 與錫鉛膏的照片,來自 Chung 等人的作品,第 52 屆ECTC S04-P7加州聖地牙哥,2002 年 5 月 28-31 日。弱晶粒結構顯而易見。

因此,如果您必須使用這種混合技術,為了將風險降至最低,請考慮在足夠高的溫度下優化製程,使SAC BGA 球熔化。不過,很明顯,最好還是先避免「混合」無鉛和錫鉛合金。

乾杯

羅恩博士