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无铅电子的临时可靠性

2015-08-17
接纳无铅产物会使产物的返修率上升吗?
 通用汽车的一名初级可靠性专家近来示意:您晓得无铅带来的题目吗?出有人可以或许回覆如许一个简朴的题目:若是我所制造的无铅产物的质量取用锡铅的产物一样,它们事情的工夫能一样少吗?
题目很简朴,谜底也其实不庞大。经由多年的研讨和实验,研究人员曾经把影响无铅产物临时可靠性的身分归结到以下5个方面。
● 锡须
● Kirkendall朴陋
● 无铅焊料的机器震惊
● 无铅焊料的热轮回
● 导电阳极丝(CAF)
锡须
    锡须是从元器件和讨论的锡镀层上发展出来的,若是这些导电的锡须长得太长的话,能够连到别的线路上,并致使电气短路。经由过程正在器件引脚上运用90Sn10Pb镀层曾经有效地消弭了锡须题目,但如今这个问题又冒了出来。
    有些公司用镀纯锡的器件消费了大量的无铅产物,曾经发明运用历程中的锡须题目,而且正在不到2年的时间内便会泛起毛病。固然借不清楚现实的故障率,但证据显现锡须毛病并未使整体的产物返修率增添。因为正在细引脚器件上镀锡是近来三四年才有的事变,锡须对临时可靠性的影响借有待视察。
若是您不是正在设想可能会形成人身危险的产物,元器件和连接器就要起首思索是否是具有上面这些特性。新奥门蒲京娱乐场网站
● 引脚间距小于1mm(有些公司接纳的间距小于0.3mm)
● 可采用金属外壳(比方通孔晶振或振荡器)
● 受积存的衔接点(比方讨论蜿蜒的电路)
● 有焊缝(比方电解电容)
    一旦肯定了要害器件,您应当要求器件生产商供应基于iNEMI发起或JEDEC尺度JESD22A121的认证测试。业界对毛病的界说险些照样空缺,以是您或许需求提出本身的尺度。尺度既能够是绝对数值,比方最大的晶须长度不能超过255075μm,也能够是相对数值(如最小间距的1/31/2)
Kirkendall朴陋新奥门蒲京娱乐场网站
    正在两种不邻近的质料之间,因为散布速度的差别所发生的朴陋便称为Kirkendall朴陋,这类朴陋发生机制正在SnPb和无铅焊料中均存在。正在近来的实行中,SnPb焊料中会发生很严峻的朴陋。但正在已往30年的外面安装手艺运用历程中,还没有由于Kirkendall朴陋致使产物毛病的讲演。
    正在无铅焊料中,Kirkendall朴陋是由一些未知身分形成的,好像会使题目越发严峻,尤其是正在临时的高温条件下。
机器震惊
    纵然您没有遇到过Kirkendall朴陋,对果机器震惊或跌落形成的产物机能下落照样要有所预备。有研讨注解,正在被施加震惊、跌落或电路板被蜿蜒时,SAC(SnAgCu)焊料合金的生效负载借不到SnPb合金的一半。这类机能丧失似乎是几个身分的配合感化,包孕懦弱的金属间化合,果更高的回流焊接温度而致使的电路板升级,因为SACSnPb更硬而通报了更大的应力。
    那到底是一个临时可靠性题目,照样从一开始就是一个质量问题呢?便携式电子产品制造商的无铅化曾经实行了数年,还没有由于跌落致使返修率增添的讲演。有些公司把注意力集中到如何更好天掌握制造情况,特别是减小最大的许可张力,从1000微肋变削减到750500微肋变。
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    正在某些特定的状况下,SnPb质料的热机能比无铅的要好,应当思索上面的一些状况。
● 对焊点委靡高度敏感的组件(如大型片上电阻、陶瓷封装的BGA、无引脚陶瓷基片、已添补的芯片级封装)
● 最大的节点温度凌驾80℃,驻留工夫凌驾4小时(驻留工夫随温度上升而下落)
● 天天最少停止一次热轮回,预期使用寿命最少为10(使用寿命随轮回频次的增添而减小)
    若是您处在上面提到的这些状况下,便需求停止基于现有的无铅焊料节点可靠性模子的减速寿命实行去肯定风险。公然的模子更可靠一些,Amkor和德国的Fraunhofer Institute为此做出了许多事情。
CAF的构成
    导电阳极丝(CAF)是由铜丝沿着玻璃纤维或树脂界面迁徙构成的,会正在相邻的导体间发生内部的电气短路,那对高密度电路板的设想去说是一个严峻的题目,更高的回流焊温度会致使该题目更易发作。有些大型PCB板生产商正在运用无铅回流焊时,便没法知足用户的CAF要求。
    有些质料和加工工艺纵然经由屡次回流焊,也能够使电路板制止CAF题目。不管怎样,所有这些设施都邑增添本钱,由于会用到专利的或私有的手艺。这样一来,除非客户稀奇要求,很多PC板生产商便不会接纳可防CAF的质料。
Interface Science(GoletaCA)经由过程引入硅烷开辟了一种很有前途的减缓手艺,可使密度和玻璃纤维的硅烷外壳一致性到达最大。更好的一致性能够使玻璃纤维和树脂联合得越发严密,削减了CAF发作的可能性。