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多场耦合载荷下微焊点的疲劳寿命分析

朱桂兵  杨智然  孙蕾  
【摘要】:选择Sn_(96.5)Ag_(3.0)Cu_(0.5)(SAC305)和Sn_(63)Pb_(37)(Sn-37Pb)两种焊料制成焊膏和焊球,印制电路板(PCB)焊盘采用Ni/Au化学电镀处理,以芯片尺寸封装(CSP)和方形扁平无引脚(QFN)封装两种器件为研究载体,设计一种为芯片持续提供电载荷和恒温的测试夹具并将其置于热循环和跌落耦合冲击实验中,研究该多场耦合环境对微焊点疲劳寿命的影响。结果表明在持续电载荷和恒温环境下,在Ni/Au处理的焊盘上,微焊点的抗跌落冲击寿命的下降速度是先快后慢;焊点受到低于100周的热循环冲击时,它的抗跌落冲击寿命的下降速度约为1.3次/周,高于100周后的下降速度逐渐降低至约0.05次/周;与非持续多场载荷作用下焊点相比,它的寿命下降约40%。在低周热循环和低能级跌落耦合冲击条件下,无铅和有铅焊点的抗跌落冲击寿命相当,在高周热循环和高能级跌落耦合冲击条件下,无铅焊点具有更高的抗跌落冲击寿命。

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