Компания Alpha сосредоточилась на улучшении свойств объемного припоя, а также на контролируемом росте межфазных интерференционных слоев и микроструктуры сплава.Резюме
Недавно появилось несколько новых приложений, требующих припойных материалов, которые будут работать в течение длительного времени в суровых условиях эксплуатации. Очевидно, что существует потребность в припое, соответствующем требованиям ROHS, с термической и механической надежностью лучше, чем Sn-Ag3-Cu0.5/ Sn-Ag4-Cu0.5, но с аналогичным диапазоном плавления, чтобы он мог стать заменой этим припоям.
В представленной здесь работе компания Alpha сосредоточилась на улучшении механических свойств объемного припоя, а также на контролируемом росте межфазных IMC и микроструктуры сплава. Основные добавки в состав влияют на поведение при плавлении и объемные механические свойства. Незначительные добавки сплавов также могут изменить кинетику диффузии и оказать существенное влияние на долгосрочную надежность. Испытания на растяжение и испытания на ползучесть при высоких температурах использовались для первоначальной проверки сплавов и понимания потенциального влияния каждого дополнения на надежность припоя при окончательном применении.
В данной статье представлено детальное исследование влияния небольших изменений состава (крупных добавок) и микродобавок. Обсуждаются улучшения термических, механических и металлургических свойств новых сплавов и сравниваются с Sn-Ag3-Cu0.5. Мы показываем, что недавно разработанный припой Maxrel Plus, не содержащий свинца, работает лучше, чем Sn-Ag3-Cu0.5, в испытаниях с высокой скоростью деформации, таких как испытания на ударную нагрузку и вибрацию, а также в испытаниях на термическую усталость.
Выводы
Был разработан новый припой, не содержащий свинца, который работает лучше, чем стандартный свинцовый припой SAC305, в испытаниях с высокой скоростью деформации, таких как испытания на ударную нагрузку и вибрацию, а также в испытаниях на термическую усталость. Было спроектировано, изготовлено и испытано большое количество сплавов.
Для проверки сплавов были измерены основные механические свойства объемного сплава и использованы для прогнозирования его характеристик в конечном практическом применении. Окончательно выбранный сплав-кандидат, Maxrel Plus, был тщательно протестирован параллельно с SAC305. Maxrel Plus показал лучшие результаты, чем SAC305, в испытаниях на ударную нагрузку, вибрацию и термоциклирование.
Авторы:
Pritha Choudhury, Ph.D., Morgana Ribas, Ph.D., Ranjit Pandher, Ph.D., Anil Kumar, Sutapa Mukherjee, Siuli Sarkar, Ph.D., Bawa Singh, Ph.D.
Alpha, an Alent plc Company
South Plainfield, NJ, USA
- Надежность оловянно-свинцового припоя по сравнению с бессвинцовым припоем
- CTE и проблемы с надежностью паяных соединений
- Охрупчивание золота в паяных соединениях
Первоначально опубликовано в Протоколах МПК (The IPC Proceedings)