基本介紹
內容簡介,作者簡介,目錄,
內容簡介
《無鉛焊料互聯及可靠性》本系統地介紹了無鉛焊料焊點及其可靠性研究的最新成果，涵蓋了無鉛焊料焊點及其可靠性相關的各個方面，包括無鉛合金焊料的各種組份、無鉛焊料中的金屬間化合物、“錫晶須”生長、錫鉛焊料與無鉛焊料的可靠性比較，以及焊點失效機理、失效模式和失效測試估計方法等。導電膠也是一種常用的錫焊料替代品，本書也專門講述了和導電膠相關的一些可靠性問題。
本書可供從事電子產品研製、生產和使用的工程技術人員學習與參考，也可作為高等院校電子、材料和信息類等相關專業的師生的教學參考書。
作者簡介
上官東愷，國際知名電子製造及綠色電子專家，無鉛技術國際先驅者，博士及商業管理碩士，上海大學兼職教授，偉創力國際公司副總裁及Senior Technical Fellow，電氣與電子工程師協會（IEEE）FellowIEEE CPMT學會董事及Distinguished Lecturer，IEEE CPMT Transaction雜誌副主編。已出版2本專著，發表了250多篇論文，擁有21項美國及國際專利。曾獲國際製造工程師學會（SME）授予的”電子製造全面卓越獎”、印製線路板協會（IPC）“總裁獎”（Presfdent’s Award）和Soldertec中心授予的”無鉛焊接獎”等。
目錄
第1章 無鉛焊接與和諧環境：綜述
1.1 引言
1.2 無鉛焊接材料
1.2.1 無鉛焊接合金
1.2.2 其他合金選擇
1.2.3 助焊劑
1.2.4 印製電路板
1.2.5 器件
1.3 無鉛焊接的工藝、設備和質量
1.3.1 SMT回流焊接
1.3.2 波峰焊接
1.3.3 返工和修理
1.3.4 設備
1.4 無鉛焊接可靠性
1.4.1 器件的可靠性
1.4.2 印製電路板的可靠性
1.4.3 電化學可靠性
1.4.4 熱和力學可靠性
1.5 無鉛焊接設計和環境兼容
1.6 環境兼容展望
1.6.1 環保規則要求
1.6.2 電子產品循環和報廢處理
1.6.3 環境兼容的挑戰
1.7 總結
致謝
參考文獻
第2章 無鋁焊料互聯中顯微組織的演化和界面反應
2.1 引言
2.2 無鉛焊料顯微組織的演化
2.2.1 相圖和平衡凝固
2.2.2 形核和生長
2.2.3 凝固後的顯微組織
2.2.4 固相老化中顯微組織的演化
2.3 基體和焊料間的反應：引言
2.4 熔化焊料基板間的反應
2.4.1 焊接中的溶解行為
2.4.2 Cu-Sn界面金屬間化合物的形成
2.4.3 Ni-Sn界面金屬間化合物的形成
2.4.4 Cu-Sn界面金屬間化合物的生長
2.4.5 液態焊料中Ni3Sn4的動力學
2.4.6 界面IMC的顯微組織
2.5 固相焊料-基板間的反應
2.5.1 實驗數據
2.6 界面可靠性
2.6.1 富Pb相區域
2.6.2 塊狀Ag3Sn
2.6.3 IMC的臨界厚度
2.6.4 IMC中的柯肯達爾空洞
2.6.5 黑盤
2.6.6 Au脆
致謝
參考文獻
第3章 無鉛焊料合金的疲勞和蠕變：基本性質
3.1 引言
3.2 材料的變形
3.2.1 時間無關的變形
3.2.2 微觀組織
3.2.3 無鉛焊料
3.2.4 無鉛焊料的微觀組織
3.2.5 疲勞變形
3.2.6 微觀組織
3.2.7 無鉛焊料
3.2.8 無鉛焊料的微觀組織
3.3 蠕變變形
3.3.1 描述
3.3.2 微觀組織
3.3.3 無鉛焊料
3.3.4 無鉛焊料的微觀組織
3.4 總結
致謝
參考文獻
第4章 無鉛焊點可靠性研究進展
4.1 引言
4.2 SAC熱循環測試數據的經驗曲線
4.3 無鉛與Sn-Pb的比較
4.4 關鍵組件數據
4.5 含Pb或Sn—Pb合金對無鉛可靠性的影響
4.6 討論
4.7 結論
參考文獻
第5章 無鉛焊料互聯的化學反應與可靠性測試
5.1 前言
5.2 助焊劑化學的背景知識
5.3 電遷移
5.4 表面絕緣電阻(SIR)
5.4.1 SIR測試程式
5.5 腐蝕測試方法
5.6 導電陽極細絲的形成
5.6.1 描述
5.6.2 影響CAF形成的因素
5.6.3 測試
5.7 助焊劑殘留物和RF信號完整性
5.8 結論
參考文獻
第6章 無鉛焊料表面的錫晶鬚生長
6.1 前言
6.2 無鉛焊料表面錫晶須形貌
6.3 錫晶鬚生長過程中應力的產生(驅動力)
6.4 錫銅生成Cu6Sn5的室溫反應
6.5 錫晶鬚生長中的應力鬆弛(動力學過程)
6.6 影響錫晶鬚生長的參數的測量
6.7 抑制錫晶須的生長
6.8 錫晶鬚生長的加速實驗
6.9 總結
致謝
參考文獻
第7章 無鉛焊料互聯的加速試驗方法
7.1 前言
7.2 金屬學基礎
7.3 錫基焊料合金的變形
7.4 加速試驗
7.5 試驗設計
致謝
參考文獻
第8章 無鉛焊料的熱機械可靠性
8.1 引言
8.2 無鉛焊料合金的基本模型
8.2.1 熱機械性能
8.2.2 非彈性形變的性能
8.3 幾何模型
8.3.1 二維模型
8.3.2 廣義平面形變(GPD)或2.5D模型
8.3.3 三維模型
8.3.4 其他的考慮
8.4 載入條件和熱機械應力
8.4.1 工藝曲線
8.4.2 加速熱循環
8.4.3 各種領域中使用的模擬
8.5 形變機理
8.6 封裝中熱機械可靠性
8.6.1 焊料的疲勞行為
8.6.2 無鉛焊料的壽命預測模型
8.6.3 基於損傷力學的方法
8.7 模型的證實
8.8 結論
參考文獻
第9章 可靠性設計一無鉛焊料互聯的有限元模擬
9.1 引言
9.2 模擬
9.3 模型的幾何結構
9.4 材料性質的討論
9.5 失效判據的討論
9.6 模擬中的困難
9.7 推薦的有限元幾何模型
9.8 一個模擬256 PBGA的例子
9.9 用文獻數據對失效理論作檢驗
9.10 可靠性設計
9.11 進一步研究的需要
9.12 結論
致謝
參考文獻
第10章 無鉛焊料缺陷的檢測及失效分析
10.1 前言
10.2 錫鉛和無鉛合金
10.3 檢測及分析技術
10.3.1 金屬組織學研究和腐蝕
10.3.2 錫鉛和無鉛合金的微結構特徵
10.3.3 無鉛焊料光學外觀較差的原因
10.3.4 錫鉛和無鉛焊料多次回流焊後的微結構
10.3.5 無鉛焊料深腐蝕後的微結構特徵
10.4 有各種表面鍍層的無鉛和混合組裝中的空洞出現程度
10.5 跌落測試前後的微結構
10.6 X光檢測系統
10.7 結論
致謝
參考文獻
第11章 導電膠連線的可靠性
11.1 導電膠連線技術簡介
11.2 各向同性導電膠連線中的可靠性
11.2.1 金屬化
11.2.2 固化程度
11.2.3 衝擊強度
11.2.4 失效機理
11.3 各向異性導電膠連線中的可靠性
11.4 理論研究與數值模擬
11.4.1 氧化與裂縫生長的理論分析
11.4.2 電性能模擬
11.4.3 各向同性導電膠連線的有限元應力分析
11.4.4 各向異性導電膠連線的工藝模擬
11.5 結論
致謝
參考文獻
第12章 無鉛焊料連線可靠性展望
12.1 焊料合金特性和界面反應
12.2 錫晶鬚生長
12.3 印製電路板的可靠性
12.4 焊料本構方程和熱疲勞可靠性預測
12.5 動態機械載入試驗
12.6 加速試驗溫度曲線和加速因子
12.7 複雜載入條件和總體可靠性最佳化
12.8 可靠性退化評估和器件再生利用
致謝
參考文獻
附錄A 專業術語彙總表
附屬檔案B 化學元素符號
