Sn系焊料與Ni/Au(ENIG)焊盤焊接的界面反應和釬縫組織
發布時間:2014/5/24 13:53:11 訪問次數:2451
圖18-20是Sn系焊料與Ni/Au (ENIG)焊接后釬縫組織的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。XX1007-BD-000V從圖中可以看出,在Ni焊盤這一側,Ni與焊料之間的金屬間化合物主要是Ni3 Sll4,在焊料一側主要是AuS114。Ni-Sn化合物比較穩定,Ni-Sn界面反應層與Sn-Cu反應層相比,反應速度稍慢一些,IMC的厚度也相對薄得多,因此Ni-Sn合金的連接強度較好;但是Au能與焊料中的Sn形成Au-Sn間共價化合物AuSrl4。AuSn4不是我們需要的結合層。在焊點中金的含量超過3%會使焊點變脆,過多的Au原子替代Ni原子,因為太多的Au溶解到焊點里,無論與Sn-Pb還是與Sn-Ag-Cu焊接,都將引起“金脆”。所以,ENIG的鍍層中一定要限定Au層的厚度,用于焊接的Au層厚度小于等于1¨m(一般控制在0.05~0.15 Um)。
關子ENIG的“黑焊盤”(見圖18-21)問題說明如下。
黑焊盤也稱黑鎳現象,有鉛焊接也存在這個問題。用手指一推黑焊盤處,元件就會掉下來。
圖18-20 Sn系焊料與Ni/Au (ENIG)的釬縫組織 圖18-21 “黑焊盤”現象
圖18-20是Sn系焊料與Ni/Au (ENIG)焊接后釬縫組織的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。XX1007-BD-000V從圖中可以看出,在Ni焊盤這一側,Ni與焊料之間的金屬間化合物主要是Ni3 Sll4,在焊料一側主要是AuS114。Ni-Sn化合物比較穩定,Ni-Sn界面反應層與Sn-Cu反應層相比,反應速度稍慢一些,IMC的厚度也相對薄得多,因此Ni-Sn合金的連接強度較好;但是Au能與焊料中的Sn形成Au-Sn間共價化合物AuSrl4。AuSn4不是我們需要的結合層。在焊點中金的含量超過3%會使焊點變脆,過多的Au原子替代Ni原子,因為太多的Au溶解到焊點里,無論與Sn-Pb還是與Sn-Ag-Cu焊接,都將引起“金脆”。所以,ENIG的鍍層中一定要限定Au層的厚度,用于焊接的Au層厚度小于等于1¨m(一般控制在0.05~0.15 Um)。
關子ENIG的“黑焊盤”(見圖18-21)問題說明如下。
黑焊盤也稱黑鎳現象,有鉛焊接也存在這個問題。用手指一推黑焊盤處,元件就會掉下來。
圖18-20 Sn系焊料與Ni/Au (ENIG)的釬縫組織 圖18-21 “黑焊盤”現象