本文采用高温加速试验系统地研究了62S36Pb2Ag钎焊QFP器件焊点的双侧金属间化合物生 长动力学行为，基于阿伦尼乌斯方程建立了双侧金属间化合物生长动力学模型，并以其作为关键性 能退化函数，通过对初始金属间化合物厚度进行正态分布拟合获得失效密度函数，进而获得可靠度 函数，对焊点的失效寿命进行预测。 1试验材料与方法 首先采用再流焊的方式以62Sn36Pb2Ag为钎料将QFP器件组装于PCB板表面，QFP器件引线 为纯铜，PCB板表面焊盘为化学镍金焊盘。再流焊过程中峰值温度为210-220℃，峰值温度时间为 60-90s,冷却速率为60-70°Cmin。根据倒数等间距原则，分别在94C,120C和150C进行试验， 贮存时间分别设定为1天，4天，9天，16天，25天，36天，49天。样品经过打磨抛光后，再表面 喷镀一层薄薄的金层，采用扫描电子显微镜(SEM,Quanta2 O0FEG,FEI)焊点的微观形貌进行观 察，金属间化合物层厚度采用Photoshop软件进行测试。 2结果与分析 2.162Sn36Pb2Ag焊点初始微0组织分析 图1展示了经过再流焊之后的焊点的微观组织，QFP器件的铜引线与PCB板表面的化学镍金 焊盘界面连续，引线与焊料润湿良好，无孔洞、裂纹等明显组织缺陷，说明再流焊工艺参数合理。进 一步放大观察，如图1b所示，富Pb相均匀地分布于整个焊点，焊点组织细密均匀。图1c和1d分别 展示了Cu引线侧与PCB侧得界面微观组织。在Cu引线侧在Cu引线与钎料之间，除了观察到一 层扇贝状的CueSns层外，还观察的一层薄薄的CuSn层：V而在CB板侧仅观察到(Cu.Niix)sSns层， 且厚度远小于C引线侧，这也说明镍阻挡层有效的秘灯界面反应的进行程度。 (a) (b) Cu lead b-rich phase Sn-rich phase 62Sn36Pb2Ag Cu/Ni/Au pad 1mm 50 um (c) 10m ■1再流焊后焊点微观组织形貌(a)整体形貌，b)焊点位置放大，(c)Cu引线侧界面放大，(PCB侧界面放 大 Fig.1 Microstructure morphology of solder joint after reflow soldering:(a)The overall view;(b)enlarged image at the solder joint:(c)enlarged image at the interface between Cu and Solder:(d)enlarged image at the interface between Cu/Ni/Au and Solder.本文采用高温加速试验系统地研究了 62Sn36Pb2Ag 钎焊 QFP 器件焊点的双侧金属间化合物生 长动力学行为，基于阿伦尼乌斯方程建立了双侧金属间化合物生长动力学模型，并以其作为关键性 能退化函数，通过对初始金属间化合物厚度进行正态分布拟合获得失效密度函数，进而获得可靠度 函数，对焊点的失效寿命进行预测。 1 试验材料与方法 首先采用再流焊的方式以 62Sn36Pb2Ag 为钎料将 QFP 器件组装于 PCB 板表面，QFP 器件引线 为纯铜，PCB 板表面焊盘为化学镍金焊盘。再流焊过程中峰值温度为 210-220 °C，峰值温度时间为 60-90 s，冷却速率为 60-70 °C/min。根据倒数等间距原则，分别在 94 °C，120 °C 和 150 °C 进行试验， 贮存时间分别设定为 1 天，4 天，9 天，16 天，25 天，36 天，49 天。样品经过打磨抛光后，再表面 喷镀一层薄薄的金层，采用扫描电子显微镜（SEM，Quanta200FEG，FEI）焊点的微观形貌进行观 察，金属间化合物层厚度采用 Photoshop 软件进行测试。 2 结果与分析 2.1 62Sn36Pb2Ag 焊点初始微观组织分析 图 1 展示了经过再流焊之后的焊点的微观组织，QFP 器件的铜引线与 PCB 板表面的化学镍金 焊盘界面连续，引线与焊料润湿良好，无孔洞、裂纹等明显组织缺陷，说明再流焊工艺参数合理。进 一步放大观察，如图 1b 所示，富 Pb 相均匀地分布于整个焊点，焊点组织细密均匀。图 1c 和 1d 分别 展示了 Cu 引线侧与 PCB 侧得界面微观组织。在 Cu 引线侧，在 Cu 引线与钎料之间，除了观察到一 层扇贝状的 Cu6Sn5层外，还观察的一层薄薄的 Cu3Sn 层；而在 PCB 板侧仅观察到(CuxNi1-x)6Sn5层， 且厚度远小于 Cu 引线侧，这也说明镍阻挡层有效的控制了界面反应的进行程度。 图 1 再流焊后焊点微观组织形貌. (a) 整体形貌; (b) 焊点位置放大; (c) Cu 引线侧界面放大; (d) PCB 侧界面放 大 Fig.1 Microstructure morphology of solder joint after reflow soldering: (a) The overall view; (b) enlarged image at the solder joint; (c) enlarged image at the interface between Cu and Solder; (d) enlarged image at the interface between Cu/Ni/Au and Solder. 录用稿件，非最终出版稿