リフロープロファイルと接合組織

2017.8.31

はじめに

現在のSMT回路実装ではSn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)組成に代表されるSn-Ag-Cu系(SAC系)Pbフリーはんだが広く普及している。 SAC系Pbフリーはんだの組織はSn相とSn-Ag共晶相から成り、それぞれの相の粒内と粒界に金属間化合物(IMC) Cu6Sn5が分散している。
組成比率の影響は、低Ag組成でSn-Ag共晶相の割合が減少することを除いて組織の差は少なく、類似した組織が得られる。
ただし、リフロープロセスでは基板・部品の比熱差によって接合部の溶融温度・時間および冷却レートが異なるため、基板・部品からの金属の拡散の影響を含めて接合組織の状態は一様でないと考えられる。
本稿では、3D・2.5D実装が普及し軽薄短小化が加速しているモバイル市場、 自動運転を始めとするセイフティパッケージで電装密度が高まっている車載市場の回路基板のリフロープロセスにおいて、 リフロー炉の均熱性向上によっても避けられないはんだ接合部の組織の変化について、SAC305組成で検証した内容を報告する。


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