畢業(yè)論文無鉛焊料的可靠性

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1、畢業(yè)設計報告（論文）報告（論文）題目：無鉛焊料的可靠性作者所在系部：電子工程系作者所在專業(yè)：電子工藝與管理作者所在班級：08253作者姓名：張冠宇作者學號：20083025331指導教師姓名：趙鵬完成時間：2011年6月10日北華航天工業(yè)學院教務處制北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文摘要工業(yè)垃圾對環(huán)境的污染已成公害，一些國家和地區(qū)已明確提出禁止和削減使用有害物質(zhì)，包括含鉛焊料。20世紀90年代中葉日本和歐盟，就已經(jīng)作出了相應的立法。日本規(guī)定2001年在電子工業(yè)中淘汰鉛焊料，歐盟的淘汰期為2004年，美國也在做這方面工作（2008年全面使用無鉛產(chǎn)品）我們

2、國家正在進行研究和開發(fā)無鉛產(chǎn)品，順應時代潮流。電子產(chǎn)品報廢以后，PCB板焊料中的鉛易溶于含氧的水中。污染水源，破壞環(huán)境。可溶解性使它在人體內(nèi)累積，損害神經(jīng)、導致呆滯、高血壓、貧血、生殖功能障礙等疾??；濃度過大，可能致癌。珍惜生命，時代要求無鉛的產(chǎn)品。本文介紹了國內(nèi)外對Sn-Ag，Sn-Zn，Sn-Bi，Sn-Sb和Sn-In系無鉛焊料的發(fā)展現(xiàn)狀及所取得的研究成果；列出了美國抗高溫疲勞焊料研究計劃篩選的七種抗熱疲勞無鉛焊料合金；對焊點的一般可靠性問題及無鉛焊料引入的新的可靠性問題進行了歸納和討論。關鍵詞可溶性無鉛焊料疲勞可靠性III北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文目錄第1章緒

3、論1無鉛焊料的發(fā)展1第2章無鉛焊料簡介32.1無鉛焊料的技術要求32.2無鉛焊料的狀況3第3章無鉛焊料的優(yōu)缺點分析53.1焊料的三大弱點53.1.1潤濕性差53.1.2熔點高53.1.3金屬溶解速度快53.2Sn-Ag-Cu系63.2.1Sn-Ag-Cu優(yōu)點63.2.2Sn-Ag-Cu缺點63.3Sn-Cu系63.3.1Sn-Cu優(yōu)點：73.3.2缺點73.4Sn-Zn（-Bi）系73.4.1Sn-Zn優(yōu)點73.4.2Sn-Zn缺點83.5Sn-Ag-In-Bi系83.5.1Sn-Ag-In-Bi優(yōu)點83.5.2缺點8第4章無鉛焊料的開發(fā)與應用104.1無鉛焊料的錫

4、原料供應量104.2焊料現(xiàn)狀與有效使用方法104.3其它研究課題15第5章過渡階段有鉛、無鉛混用應注意的問題175.1關于過渡時期無鉛焊接可靠性的討論175.2錫晶須問題185.3空洞、裂紋及焊接面空洞或稱微孔185.4金屬間化合物的脆性195.5機械震動失效205.6熱循環(huán)失效20III北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文5.7電氣可靠性205.8無鉛焊接可靠性討論小結(jié)205.8.1隱蔽的缺陷使無鉛產(chǎn)品的長期可靠性增加了不確定的因素215.8.2影響無鉛產(chǎn)品長期可靠性的因素21第6章無鉛焊料及其可靠性的研究進展226.1無鉛焊料及焊點的成分、組織與性能226.1.1Sn-Ag

5、系合金Sn-Ag226.1.2Sn-Zn236.1.3Sn-Bi246.1.4Sn-Sb系與Sn-In246.2無鉛焊料的微電子應用與可靠性問題256.3焊點的剪切疲勞與蠕變問題256.3.1電遷移（Electromigration）問題266.3.2無鉛焊料引入的新的可靠性問題26第7章無鉛技術最新動態(tài)287.1無鉛法規(guī)正全面實施287.2無鉛制造進展迅速287.3無鉛系統(tǒng)開發(fā)任重道遠297.4無鉛焊料呈現(xiàn)系列化和多樣化297.5無鉛元器件正重點突破307.6無鉛設備/工藝力求精益求精307.7無鉛的可靠性正廣泛試驗307.8無鉛凸點制備有待推廣307.9無鉛標準

6、尚待統(tǒng)一31第八章結(jié)論32致謝33參考文獻34III無鉛焊料的可靠性第1章緒論無鉛焊料的發(fā)展將金屬鉛用作低溫焊料已有多年的歷史，其優(yōu)點在于鉛錫合金可在較低溫度下熔化，而且鉛的儲量豐富、價格便宜。但隨著人們環(huán)保意識日益增強，作為污染土壤和地表水的潛在因素，業(yè)界對鉛的使用限制越來越多。盡管電子行業(yè)所用的鉛占不到世界鉛耗量的1%，但由于該行業(yè)所廢棄的焊接件占廢棄鉛元素比例迅速增加，因此表面貼裝業(yè)的無鉛化也成為一項迫切的課題。90年代初，美國率先提出了無鉛工藝率并制定了一個標準來限制產(chǎn)品中的鉛含量，但由于當時無鉛工藝還不成熟，加上這樣做會加大廠商的制造成本，所以標準最終未能

7、執(zhí)行。但無鉛工藝的發(fā)展沒有停滯，制造商正在積極討論在材料、回流焊溫度、PCB、裝配過程和檢測等方面制定統(tǒng)一的標準。據(jù)悉，摩托羅拉今年通訊產(chǎn)品中的無鉛產(chǎn)品將占5%以上，2010年全部實現(xiàn)無鉛化；日本電子信息技術產(chǎn)業(yè)協(xié)會將在2005年全部實現(xiàn)無鉛化；歐洲委員會限制使用含鉛產(chǎn)品的立法也將于2006年1月1日生效。元器件的無鉛電鍍是貼裝行業(yè)實現(xiàn)無鉛化的首要條件，也是貼裝企業(yè)對元器件供應商的迫切要求。由于無鉛電鍍和含鉛電鍍的工藝基本是一樣的，故電鍍的無鉛化難度相比貼裝無鉛化要簡單一些，關鍵是要選擇適當?shù)奶娲辖?，使鍍層質(zhì)量和使用性能能夠滿足焊接要求。鍍層質(zhì)量是指電鍍不產(chǎn)生