从Sn-Pb焊料向无铅焊料过渡以来,人们已经考虑使用低温合金进行SMT焊接。尽管第一代LTS的熔点低至138℃,但42Sn-58Bi共晶合金在焊点的热可靠性和机械可靠性方面表现是落后的。
因为需要减少敏感元件的动态翘曲问题,人们对低温焊料的兴趣激增。超薄电子封装的动态翘曲是PoP底部和PoP存储器封装面临的一个严重问题,因为它们会导致严重的焊接缺陷,如非润湿开焊(NWO)、焊料桥接、枕头效应和无接触开焊。经研究发现,通过将回流峰值温度限制在200℃或更低,可以大幅降低此类封装的动态翘曲问题。事实上,材料供应商和行业联会(如iNEMI)进行的各种调查表明,减少动态翘曲已成为采用低温焊接最大的驱动因素。
低温焊料的其他潜在优势包括:
- 由于加工温度较低,通过使用较低Tg的线路板和元件,降低材料成本
- 通过减少热偏移暴露,提高长期可靠性
- 降低劳动力成本
- 降低能源成本
虽然从Sn-Pb过渡到无铅焊料是出于符合法规的考虑,但这种过渡也拉开了使用具有不同成分焊料的序幕。图1重点介绍了焊料合金发展的关键里程碑和低温焊料路线图。第一个要求是焊料具有更高的热可靠性和机械可靠性,例如低银的SAC合金。对于低温焊料而言,这是一个探索提高Sn-Bi抗跌落和冲击能力以及引入新一代低温焊料的时代。
图1–低温焊料合金路线图
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来源:MacDermid Alpha