文档介绍：中南大学
硕士学位论文
热载荷下无铅焊点可靠性电测方法研究
姓名:向可
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:蒋礼
20080528
摘要又给焊点可靠性研究带来新的问题。本文采用微电阻测量的手段,研究在增加成本的同时提高主板电路测量精度以及优化上位机应用软件。采用增量式刂扑惴ê吐龀宀隹淼髦萍际酰杓撇⑹迪至宋露瓤刂埔牵电子封装高度集成化,使得焊点可靠性评估更加困难,而封装无铅化,热载荷条件下焊点可靠性评估的电测方法,并进行可行性分析。对热载荷下无铅焊点的失效机制进行综合分析,建立焊点损伤与电阻的简单关系模型,为本文研究奠定理论基础。改进焊点蠕变一电阻测试系统,在不焊点试样施加热循环和恒定高温两种热载荷。实验表明,温度控制仪具有高可靠性。制作长宽各⒑.腟傅闶匝直鸾惺椅剪切蠕变、高温剪切蠕变、热循环疲劳以及热循环疲劳加剪切蠕变实验。利用金相显微镜和电子显微镜观察试样断面,并采用对大量的焊点试样测试结果进行数学处理,得到的相关表格、曲线图和照片表明:不同载荷方式下,焊点寿命不同,热循环疲劳实验中的焊点寿命最长,高温剪切蠕变实验中的焊点寿命最短,分析可知焊点寿命与载荷大小呈反比关系;四项实验的测试曲线都反应了焊点的裂纹连续生长、蠕变失效过程,变化趋势与经典结果吻合,清晰地反映出失效的三个阶段;不同载荷方式下的焊点失效断裂时,电阻应变量各异,即断裂前焊点内部损伤情况不同,鉴于此,本文对电失效判据进行分析,讨论通用电失效判据缱栌Ρ的适用范围;分析试样断裂面显微照片后发现,热循环疲劳加剪切蠕变下焊点断面滑移线细密、模糊,而室温剪切蠕变下焊点焊点断面滑移线粗放、清晰;通过测试焊点的电阻应变率可知焊点在失效过程中所处的阶段,证明电测方法确实为焊点可靠性测试的一种有效手段。关键词焊点,焊点可靠性,微电阻测量,惴ǎ琍调制中南大学硕士学位论文
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作者签名:罫至王日期:巡年上月整日原创性声明学位论文版权使用授权书供信息服务。本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提
第一章绪论无铅焊点可靠性研究现状传统铅锡焊料含铅,而铅及铅化合物属剧毒物质,长期使用含铅焊料会给人类健康和生活环境带来严重危害。随着指令和指令在欧洲的推行,含铅电子产品已被禁止销售,使用无铅焊料已成为必然。目前,世界各国都在进行电子产品的无铅计划和立法,电子行业也在积极推行无铅焊料和无铅工艺。电子行业对无铅软钎焊的需求越来越迫切,已经对整个行业形成必然趋势。无铅焊料已经逐步取代有铅焊料,但无铅化技术由于焊料的差异和焊接工艺参数的变化,必会给焊点可靠性带来新的问题。近几年,有关无铅焊料的研究工作进展很快。国内外现有的研究结果表明,,主要以锡为主,添加、、、、、冉鹗粼素【俊Mü噶虾辖鸹锤纳坪辖鹦阅埽岣呖珊感裕愣院噶献酆闲阅芊矫娴囊G蟆在众多的无铅钎料中,系合金有更好的工业生产使用性。据甑谋ǜ指出,合金ㄌ砑佑械谒闹衷K氐暮辖将会成为最有潜力的钎料的替代品之一,同时合金将成为评价其他无铅钎料合金的基准【。随着无铅焊料应用的普及,无铅焊料焊点的可靠性问题备受关注【。尤其是电子信息产业日新月异的今天,微电子器件中的焊点越来越小,而其所承载的力学、电学和热力学负荷却越来越重,对可靠性要求日益提高。电子封装中广泛采用的庾凹际及新型的芯片尺寸封装⒑盖蛘罅等封装技术均要求通过焊点直接实现异材间电气及刚性机械连接饕3惺芗羟杏Ρ,焊点的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量【俊R桓龊傅愕氖Ь陀锌赡艿贾碌缏废低痴宓氖В虼巳绾保证焊点的质量是一个重要问题。一般认为,电子封装的失效是缺陷在热、机械、电磁或化学载荷作用下的萌生、聚集与长大的过程,是应力/应变的函数,同时也是材料、界面和电子封装结构形状的函数【俊6院傅闫苹敌形:推苹祷怼⒑傅愕目煽啃云拦篮褪命预测的研究已有不少新的成果【N耷傅愕目煽啃晕侍庵饕S校汉傅愕募羟衅@与蠕变裂纹【,·⒌缜ㄒ啤