应用笔记3505

采用无铅(Pb)装配流程装配高含铅的DS2502倒装芯片


摘要:欧盟最近颁布的限制有害物质指令(RoHS)禁止在电子电气元件中使用金属铅(Pb)。受该指令影响,装配流程也必须是无铅的(无Pb)。尽管DS2502倒装芯片在RoHS指令拥有豁免权,但其已经成功地采用了无铅回流装配工艺。本篇应用笔记详细介绍了所使用的无铅装配流程,以及装配后进行的可靠性测试。测试数据表明,只要满足本文列出的规格要求,DS2502倒装芯片完全可以采用无铅回流工艺装配。

引言

欧盟最近颁布法令,限制在电子电气元件中使用金属铅(Pb)。该法令被正式称为2002/95/EC指令,但通常被称为限制有害物质指令(RoHS)。RoHS的附录(第5页)中包含该指令的豁免条件。其中第7条为:“高温融化焊料中的铅(如:锡铅焊料合金中铅含量超过85%)。”Maxim的焊点工艺,通常称作“倒装芯片”,由于采用含铅(Pb) 95%的高熔点焊点结构,因而符合第7条的豁免条件,在RoHS中受豁免。请参考附录A中列出的DS2502有害物质成分。

铅对环境的影响

在美国,仅1998年一年就有约10,900吨金属铅用于电子元件焊接。这些金属铅最终会随着废弃的电子元件流入垃圾场。2006年美国的垃圾场共堆存了超过460万吨的废弃电子元件。随着RoHS指令的广泛实施,将大大降低电子元件焊接中的铅用量以及废弃电子元件中的铅总量。

为达到RoHS指令的要求,许多制造商开始使用无铅装配流程。这些装配流程能够减少流入垃圾场的金属铅总量,进而有利于环保。

按照RoHS指令的要求,在无铅回流焊工艺,许多装配工艺必须使用无铅焊料。虽然倒装芯片拥有RoHS指令的豁免权,Maxim仍采用了峰值温度达250°C的回流焊工艺对超过396种倒装芯片进行装配。装配完成后,倒装芯片需接受工业标准的可靠性测试。DS2502倒装芯片的关键失效数为零,并且成功通过可靠性测试。本文说明了所使用的回流焊工艺流程以及可靠性测试的相关内容。

电路板无铅回流焊装配流程

DS2502倒装芯片采用Tg > 170°C的高温、FR4 PCB板材装配。电路板的CAD图见附录B。倒装芯片采用Indium Corporation of America®的Indium5.1无铅焊膏(参见Indium5.1LS产品数据资料)焊接在电路板上。DS2502电路板采用5温区BTU SSA 70型回流焊炉装配。焊炉传送机构设置为每分钟移动25英寸,1至5温区的温度分别设置为185°C、200°C、215°C、270°C和300°C。峰值回流焊温度为250°C。回流焊温度曲线如图1所示,也可参考附录C

图1. DS2502回流焊温度曲线
图1. DS2502回流焊温度曲线

DS2502可靠性测试

对经过无铅回流焊流程装配的396个电路板进行了工业标准可靠性测试。包括工作寿命、存储寿命、温度循环、温湿度偏压以及非偏压耐潮。所有测试完成后DS2502倒装芯片的关键失效数为零。可在线获取包含所有测试结果的可靠性报告。

总结

根据RoHS指令附录第7条,Maxim的DS2502倒装芯片在RoHS指令中受豁免。但是为了更有利于环保,该倒装芯片仍可采用无铅回流焊流程装配。Maxim已采用峰值回流焊温度为250°C的流程装配了超过396种倒装芯片电路板。装配完成后进行了工业标准可靠性测试,DS2502倒装芯片的关键失效数为零,并通过了可靠性评估。由此可以断定,DS2502倒装芯片可采用本文档提供的参数进行无铅回流焊装配。

附录A. DS2502有害物质成分

附录A. DS2502有害物质成分
查看大图


附录B. 高温FR4材料图

附录B. 高温FR4材料图
查看大图


附录C. 无铅回流焊温度曲线

附录C. 无铅回流焊温度曲线
查看大图


Indium Corporation of America是Indium Corporation of America的注册商标。



相关型号
DS2502 1K位只添加存储器 免费样品  


下一步
EE-Mail 订阅EE-Mail,接收关于您感兴趣的新文档的自动通知。

© Jun 20, 2005, Maxim Integrated Products, Inc.
The content on this webpage is protected by copyright laws of the United States and of foreign countries. For requests to copy this content, contact us.

APP 3505: Jun 20, 2005
应用笔记3505, AN3505, AN 3505, APP3505, Appnote3505, Appnote 3505