автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Исследование технологического процесса пайки бессвинцовыми припоями с целью повышения надежности электронной аппаратуры

На правах рукописи

Фэн Лэй

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПАЙКИ БЕССВИНЦОВЫМИ ПРИПОЯМИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Специальность 05 11 14 —Технология приборостроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□3444721

Москва-2008

003444721

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им НЭ Баумана

Научный руководитель Кандидат технических наук, профессор

Чеканов Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор

Конкевич Валентин Юрьевич Кандидат технических наук, доцент Адамова Арина Александровна

Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт (ФГУП ЦНИИ) «Комета»

Защита состоится «» р&ПХ*года в часов на заседании диссертационного совета Д 212 141 18 в Московском государственном техническом университете им НЭ Баумана по адресу 105005, г Москва, 2-ая Бауманская ул, д 5

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью организации, просим направлять по адресу 105005, г Москва, 2-я Бауманская ул, д. 5, МГТУ им Н Э Баумана

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им НЭ Баумана

Телефон для справок (499)267- 09 - 63

Автореферат разослан « С / » ию/я 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета I

дтн доцент гГ?^ ^ ЦветковЮ Б

1.0БЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Свинец является токсичным тяжелым металлом В последнее время все большее внимание уделяется вопросам экологической безопасности, в связи с чем проблемы бессвинцовой пайки вызывают повышенный интерес изготовителей радиоэлектронной техники В 2002-ом году Европейское Сообщество одобрило Положение об отходах электрического и электронного оборудования (\VEEE) и Положение о применении некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании (11оШ) Эти положения касаются ограничения применения таких тяжелых металлов как свинец, кадмий, ртуть и шестивалентный хром, а также различных бромидных соединений С 1 июля 2006 года эти вещества были запрещены к использованию в производстве электронной аппаратуры (ЭА) в Европейском Сообществе В настоящее время промышленность всего мира переживает очередной этап преобразований, связанных с ужесточением экологических стандартов

Отказ от свинецсодержащего припоя и переход на бессвинцовые припои может сопровождаться резким увеличением количества дефектов паяных соединений (ПС), поэтому одной из самых важных проблем при переходе на бессвинцовую технологию является обеспечение такой же надежности бессвинцовых ПС, какой обладают обычные свинецсодержащие Относительно свинецсодержащих припоев накоплен большой опыт и обширные данные по исследованию свойств соединений и электронных узлов в течение длительного срока эксплуатации, исследование бессвинцовых припоев находится в начальной стадии

Применение бессвинцовых припоев, приводящих к изменению технологии пайки, потребует корректировки режимов пайки и доработки технологического оборудования Хорошо отработанный и управляемый процесс бессвинцовой технологии должен предотвратить рост процента брака Таким образом, изготовители ЭА начинают исследования по поиску подходящих материалов и технологий, позволяющих обойтись без применения свинца В первую очередь возникла необходимость проведения комплексных испытаний бессвинцовых ПС на прочность и исследования их микроструктуры

Одной из важнейших задач современного производства является повышение качества продукции при сокращении сроков ее разработки Пользуясь математическими моделями технологического процесса, можно корректно, с научной точки зрения, разрабатывать, анализировать и управлять качеством технологического процесса Цель работы

Целью работы является исследование факторов, влияющих на прочностные характеристики соединений, паянных бессвинцовыми

Л

припоями, и моделирование технологического процесса бессвинцовой пайки

Для достижения указанной цели поставлены и разрешены следующие задачи

1 Обзор свойств существующих бессвинцовых припоев, паст и флюсов, применяемых при пайке такими припоями

2 Анализ особенностей технологии пайки бессвинцовым припоем и влияния технологических факторов на прочностные характеристики соединений, выполненных с применением бессвинцовых припоев

3 Разработка методики проведения испытаний на растяжение ПС и микроструктуры области соединений, паянных бессвинцовым припоем

4 Анализ дефектов, причин их появления и методов их предотвращения

5 Построение математической модели и моделирование технологического процесса бессвинцовой пайки методом ортогонального проектирования на основе результатов испытаний

Методы исследований

В качестве объектов исследования выбраны свинецсодержащий припой ПОС-61, бессвинцовый припой 99С, 99С 502 и бессвинцовая паста БАС387 и320

Для исследований прочностных характеристик применялись методы теории надежности и расчеты механических параметров паяных соединений в соответствии с ГОСТ 30535-97.

Для выполнения процесса пайки использовалась паяльная станция в виде нагревающей пластины Испытания на разрыв ПС проводились на универсальной испытательной машине 1958У-10 N0-95 Интерметаллические соединения исследованы с помощью сканирующего электронного микроскопа ШСАТШ 5-4700 путем анализа микрошлифов ПС Физико-химический состав интерметаллических соединений определен с помощью микрорентгеновского анализатора ЕБХ-ЕХ250

Моделирование технологических процессов бессвинцовой пайки предполагает использование метода ортогонального планирования второго порядка

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в следующем

1 Проанализированы достоинства и недостатки существующих бессвинцовых припоев , паст и флюсов, применяемых при пайке бессвинцовыми припоями, и исследованы особенности технологии такой пайки

2 Изучены дефекты, возникающие при пайке бессвинцовыми припоями и разработаны методы их предотвращения

3 Разработана методика проведения эксперимента на растяжение ПС, исследован предел прочности на разрыв соединений, паянных

2

исследуемыми припоями и пастой при комнатной температуре, с помощью сканирующего электронного микроскопа и изучена микроструктура этого соединения

4 Установлены закономерности влияния температуры и времени пайки на стабильность прочностных характеристик ПС бессвинцовыми припоями

5 Представлены рекомендации технологических процессов пайки бессвинцовыми припоями указанных типов

Практическая значимость

1 Разработанные научные положения служат основой для выбора бессвинцовых припоев, паст и флюсов, используемых при производстве ЭА

2 Предложенные методики проведения эксперимента на разрыв ПС и их микроструктуры пригодны при исследовании прочностных характеристк аналогичных припоев и паст

3 Разработанная математическая модель технологического процесса может быть использована для улучшения технологического процесса при производстве ЭА с применением бессвинцовой пайки

Основные результаты и положения, выносимые на защиту

1 Методика проведения эксперимента на растяжение ПС и их микроструктуры

2 Закономерности, установленные в процессе лабораторных испытаний

3 Математическая модель технологического процесса пайки бессвинцовым припоем

4 Рекомендации для производства ЭА с применением бессвинцовой технологии

Апробация работы

Результаты работы были представлены на конференциях

Шестая международная научно-практическая конференция - Участие молодых ученых, инженеров и педагогов в разработке и реализации инновационных технологий (МГИУ, Москва, 20-24 ноября 2006 г),

Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций -Всероссийская научно-техническая конференция (СГАУ, Самара, май 2007г),

7th International Symposium on Test and Measurement (Beijing, China, Aug 5-8 2007 г),

Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы- 10-ая международная молодежная конференция (МГТУ им Н Э Баумана, Москва, 2008г)

Публикации

По результатам выполненных исследований опубликовано 2 статьи и 3 тезиса докладов, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ

Объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы Общий объем работы 108 страниц, в которых содержится _34_ рисунка и 23 таблицы

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы и направление исследований, проводимых в диссертационной работе, определены методики исследований, изложена научная новизна и представлена практическая значимость темы

В первой главе проведен анализ проблем, возникающих при переходе на бессвинцовую технологию производства ЭА Представлено текущее положение исследований бессвинцовой технологии Изучено отличие бессвинцовой технологии от пайки свинцовым припоем, проанализировано влияние технологических факторов на прочность ПС Проанализированы причины возникновения дефектов при бессвинцовой пайке и разработаны методы их предотвращения.

В работах российских ученых В Григорьева, А Вотинцева, А Ивасьпса, А Медведева и иностранных специалистов Армин Ран, Рольф Дием, Huang Hui-zhen, др обоснована необходимость перехода на бессвинцовую технологию, проанализированы современные материалы для бессвинцовой технологии, изучено отличие бессвинцовой технологии от традиционной свинецсодержащей технологии и изложены требования к бессвинцовым припоям

Иностранными учеными Yoshiyuki Osawa, Yan Xiu-wen и Somjia Bele исследовались методики проведения экспериментов по исследованию надежности бессвинцовой пайки

Особый интерес вызывает исследование механических характеристик припоя Sn/Cu и ПС с его применением, ввиду того, что в научной литературе описываются противоречивые результаты Китайскими учеными Fulong Zhu, Yipmg Shi и Xiaoyan Gu проведено изучение механических характеристик и смачиваемости бессвинцового припоя Sn/Cu Показано, что при применении канифоли в качестве флюса смачиваемость бессвинцового припоя Sn/Cu на основе меди хуже, чем у припоя ПОС - 61 Подтверждено, что при комнатной температуре предел прочности на разрыв бессвинцового припоя (Sn/Cu) ниже, чем предел прочности на разрыв припоя (Sn/Pb) Вместе с тем в статье, опубликованной в журнале «Электронные компоненты» (2004 г), утверждается, что бессвинцовый припой Sn/Cu обладает высокой прочностью

Работа Ikuo Shohji и Shang Yan-geng посвящена проблеме влияния

интерметаллических соединений на надежность ПС Исследовано, что с повышением толщины интерметаллических соединений 8п5Си6 прочность ПС снижается

В статье американского ученого Петера Биокки исследовались дефекты, возникающие при пайке бессвинцовыми припоями Установлено, что более высокая температура плавления припоев является самым главным различием между технологиями бессвинцовой и свинцовой пайки Смачиваемость всех бессвинцовых припоев хуже, чем свинецсодержащих припоев В связи с тем, что при бессвинцовой пайке возникает большее количество дефектов, предложены комплексные рекомендации, направленные на снижение и предотвращение дефектов, возникающих при бессвинцовой пайке

Вышеперечисленные работы обращают внимание на исследование физико-химических свойств бессвинцовых припоев и их улучшение, однако влияние технологических процессов на надежность изделий с применением бессвинцовой пайки менее изучено

Установлено, что прочность таких соединений в значительной мере зависит от правильного выбора конструкции соединения, технологии пайки и находится в прямой зависимости от механических характеристик припоев Представлены конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы, обеспечивающие прочность ПС На основании результатов многочисленных опубликованных исследований рекомендованы в качестве альтернативы традиционным припоям сплавы для пайки оплавлением -Бп/А^Си и для пайки волной - Бп/Си

Вторая глава содержит описание методики экспериментальных исследований прочностных характеристик и микроструктуры ПС По рекомендациям ведущих производителей выбраны испытуемые припои бессвинцовый припой - 99С (8пО,7Си) и 99С 502(Трубчатый припой 8пО,7Си, не требующий отмывки), бессвинцовую пасту- 8АС387 ЬР320 (Паяльная паста 8п/3,8Ац/0,7Си, не требующая отмывки) и для сравнения свинецсодержащий припой — ПОС-61

Физико-механические характеристики выбранных припоев приведены в табл 1

Таблица 1

Механические характеристики припоев

Припой Т °С А ГШ Солидус, °С Ликвидус, °С Ов, МПа Тср, МПа 6,%

ПОС61 190 183 191 47 34 46

Бп 232 232 232 25,5 20 52

99С 227 227 227 32,3 - 43

БАС387 217 217 217 26,9 - 25

В таблице Тпл - температура плавления, ав - временное сопротивление при растяжении, тср - предел прочности на срез, 5 -относительное удлинение после разрыва

В соответствии с ГОСТ 28830-90 образцы для испытания на растяжение изготовлены спаиванием двух медных стержней 0 3,5 мм с тем, чтобы была обеспечена равномерность распределения напряжений растяжения в спае и обеспечена соосность стержней

Образец и его геометрические параметры представлены на рис 1, размеры образцов, полученные с применением бессвинцовой и свинцовой технологии, были одинаковыми

зо

03

№

■а

Рис 1 Изготовленный образец

Испытания на прочность ПС проведены в лаборатории кафедры "Прикладная механика" РК-5 МГТУ им Н Э Баумана на универсальной испытательной машине 1958У-10 № -95 при комнатной температуре Испытаны десять образцов при каждом режиме пайки Для всех испытанных образцов фиксировалось усилие разрыва ПС, вычислялись прочность на растяжение и среднее квадратичное отклонение прочности паяных соединений (СКО ППС)

Исследование микроструктуры бессвинцового припоя проведено с помощью сканирующего электронного микроскопа ШСАТШ 8-4800 после получения гладкой поверхности соединения, обработанного мелкой наждачной бумагой и алмазной пастой Физико-химический состав интерметаллических соединений определен с помощью

микрорентгеновского анализатора ЕБХ-ЕХ250

В третьей главе проанализированы результаты испытаний на прочность ПС и исследованы микроструктуры соединений, паянных бессвинцовым припоем 99С 502

Параметром оценки прочности выбран предел прочности на разрыв Сразр Статистическая оценка результатов эксперимента выполнена путем дисперсионного анализа для исключения резко выделяющихся наблюдений

Сравнены механические характеристики соединений, паянных свинцовым и бессвинцовым припоями при длительности пайки 15 сек с применением канифоли Результаты испытаний приведены в рисунках 2 и 3

Рис 2 Зависимость предела прочности на разрыв от температуры пайки

Рис 3 Зависимость СКО ППС от температуры пайки

На рис 2 показано, что прочность на растяжение бессвинцовых ПС ниже, чем свинцовых ПС на 10-12% Это различие для промышленной технологии можно считать несущественным

На рис 3 исследовано, что для данного технологического процесса при пайке свинцовым припоем прочность на растяжение имеет меньший разброс, чем при пайке бессвинцовым припоем в испытанном диапазоне температур Разброс СКО ППС бессвинцовым припоем нестабилен Стабильные ПС получаются только в узком диапазоне температур пайки 250-265 "С

Проведено сопоставление прочностных характеристик соединений, паянных бессвинцовым припоем 99С 502 и пастой 8АС387 1^320, при температуре пайки 250 °С, 260 °С и длительности пайки 20 сек Результаты представлены в табл 2

Таблица 2

Прочностные характеристики соединений, паянных 99С 502 и БАС387 ЬР320

Технологический процесс 250 °С, 20 сек 260 °С,20 сек

Тип припоя Предел прочности на разрыв стразр, МПа СКО ППС Предел прочности на разрыв стразр, МПа СКО ППС

99С 502 100,1 4,65 96,6 5,74

8АС387 ЬР320 96,2 8,19 94,7 7,65

Очевидно, что при испытанном режиме пайки прочностные свойства бессвинцового припоя (99С 502) лучше, чем у бессвинцовой nacTbi(SAC 387 LF320)

Изучено влияние применения флюса на прочностные характеристики ПС Результаты эксперимента с образцами, припаянными бессвинцовым припоем 99С с обычной канифолью и многоканальным трубчатым бессвинцовым припоем 99С с флюсом Crystal 502 приведены в табл 3

Таблица 3

Прочностные характеристики соединений, паянных с применением

различных флюсов

Технологический процесс 250 °С, 20 сек 260 °С,20 сек

Тип флюса Предел прочности на разрыв ара3р, МПа СКО ППС Предел прочности на разрыв стразр, МПа СКО ППС

Канифоль 105 10,9 117 7,9

Crystal 502 100,1 4,65 96,6 5,74

В табл 3 показано, что флюс заметно влияет на стабильность полученных соединений

Проанализировано влияние температуры и длительности пайки на прочностные характеристики соединений, паянных бессвинцовым припоем (99С 502) Результаты эксперимента, полученные путем оценки напряжений, показаны в рисунках 4 и 5

о 260 С 243 С

------* г 35(ГС

Рис.4 Зависимость предела Рис 5 Зависимость СКО прочности прочности соединений паяных соединений паяных припоем 99С 502 припоем 99С 502 от времени пайки от времени пайки при разных при разных температурах пайки температурах пайки

Из графиков, показанных на рисунках 4 и 5, видно, что изменение

температуры и длительности пайки существенно влияют на предел прочности соединений и СКО ППС.

С повышением длительности пайки предел прочности ПС уменьшается. Максимальный предел прочности соединения получен при длительности пайки 5 сек..

Влияние изменения длительности пайки на СКО ППС в температурном диапазоне 250 °С - 260 °С не заметно. При температуре пайки 270 °С с повышением длительности пайки СКО ППС заметно повышается.

В испытанном температурном диапазоне 245 °С - 260 °С влияние изменения температуры пайки на предел прочности соединений не наблюдается, при температуре пайки 270 °С получен минимальный предел прочности ПС.

Температура пайки значительно влияет на СКО ППС. До 250 °С с повышением температуры пайки СКО ППС быстро уменьшается, в температурном диапазоне 250 °С - 260 °С изменение температуры не влияет на СКО ППС. Минимальная величина СКО ППС получается при температуре пайки 250 °С, максимальная - 270 °С.

Следовательно, в температурном диапазоне пайки 250-260 °С и времени пайки 5-15 сек. будет получено стабильное и прочное ПС.

С помощью сканирующего электронного микроскопа проведено визуальное исследование микроструктуры бессвинцового припоя. На рис. 6 показана микрофотография шлифа (х2000) ПС, полученного при температуре пайки 245 °С и длительности пайки 15 сек.

На шлифе можно наблюдать, что в местах контакта олова с медью внутри прослойки есть участки, которые отличаются по цвету и от меди, и от олова. Проведён микрорентгеновский спектральный анализ, с помощью

Рис. 6 Микрофотография шлифа (х2000) ПС

которого установлен состав вышеуказанных участков. Результат микрорентгеновского спектрального анализа приведён на рис.7.

1!0епп™р»-5ре 16-АЧ0-2ОО7 11:07:58 ЬЭесз: 26

5п

С1

2.2

элемент Вес.% Ам.%

Си

Си 39,23 54,67

Бп_60,77 45,33

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00

10.С

Энергия Ке\/

Рис.7 Результат микрорентгеновского спектрального анализа указанного участка

Установлено, что участок, указанный в рис. 6 знаком "+", состоит из меди и олова, их количественный состав состоит 60,77% Бп и 39,23% Си. В соответствии с диаграммой состояния двойных сплавов Эп-Си эта частица является соединением - фазой т\ (8п5Си6).

Наиболее часто встречающимися в электронной промышленности интерметаллическим соединением является фаза 8п5Сиб. Интерметаллическое соединение 8п5Си6 обладают низкой симметрией, что приводит к хрупкости. Факторы, влияющие на толщину интерметаллического соединения, включают в себя время, температуру, состав припоя и тип основного металла.

Изучено влияние длительности пайки на толщину слоя интерметаллического соединения при температуре пайки 250 °С . Результаты показали, что при длительности 5 сек. полученная толщина слоя интерметаллического соединения примерно равна 10 мкм, а при 10 сек. -15 мкм. С увеличением длительности пайки толщина слоя интерметаллического соединения повышается, в результате снижается прочность ПС.

Проанализировано влияние температуры пайки на толщину слоя интерметаллического соединения при 10 сек. Толщина слоя интерметаллического соединения, полученная при температуре пайки 270 °С, достигает 20 мкм и выше чем при температуре пайки 250 °С. Результаты исследований показали, что одним из факторов, снижающих прочность ПС с повышением температуры пайки, является увеличение толщины слоя интерметаллического соединения.

В четвертой главе разработана математическая модель процесса пайки бессвинцовом припоем.

Математическую модель исследуемого процесса, экспериментальным данным, записывают в виде

1

и, у=1 и*]

7=1

полученную по

(1)

где Ь0 - свободный член уравнения,

Ь; - коэффициенты, учитывающие линейные эффекты, Ьщ - коэффициенты, учитывающие эффекты взаимодействия, Ь^ - коэффициенты, учитывающие квадратичные эффекты В представленной работе параметром минимизации У — является СКО прочности ПС, зависящего, в том числе, как от температуры - X) так и от длительности пайки -Х2

Матрица планирования эксперимента по моделированию технологического процесса, полученная путем ортогонального планирования, приведена в табл 4

Таблица 4

Натуральное обозначение фактора Т,°С т, сек

Основной уровень, Х,° 260 10

Интервал варьирования, ДХ, 10 5

Верхний уровень, (+1) 270 15

Нижний уровень, (-1) 250 5

При переходе к кодированному обозначению факторов, матрица планирования примет вид

Натуральное обозначение фактора N0 опыта X, х2

Номер опыта для полного факторного эксперимента (ПФЭ)2К 1 -1 -1

2 -1 +1

3 +1 -1

4 +1 +1

Общее число опытов в матрице композиционного плана при К <5 факторах составит

N = 2К + 2К + по (2)

Дополним матрицу планирования столбцами, необходимыми для вычисления коэффициентов полного квадратного уравнения с учетом всех факторов, и преобразуем матрицу в ортогональную

Ортогональная матрица с результатом испытаний проведена в табл 5

Таблица 5

Ортогональная матрица

N0 опыта Х0 X, х2 х,х2 X, X, Х2 Х2 Тер

1 +1 -1 -1 +1 +1/3 +1/3 4,84

2 +1 +1 -1 -1 +1/3 +1/3 7,63

3 + 1 -1 +1 -1 +1/3 +1/3 4,92

4 +1 +1 +1 +1 +1/3 +1/3 9,46

5 +1 +1 0 0 +1/3 -2/3 8,37

6 + 1 -1 0 0 +1/3 -2/3 4,81

7 +1 0 +1 0 -2/3 +1/3 6,09

8 +1 0 -1 0 -2/3 +1/3 5,03

9 +1 0 0 0 -2/3 -2/3 5,12

Коэффициенты математической модели вычислены по следующим формулам

• - для свободного члена

"О - и

Т.Х1

1=1

• - для линейных эффектов

N

I

— .м

N

тк

1=1

• для эффектов парных взаимодействий

"у» N

I

ХМ

О)

(4)

(5)

■ - для квадратичных эффектов

та

Як},

где N — число опытов

J - номер фактора, ] = 1,2

1 - номер строки, 1=1,2, ,9 По данным таблицы 7 рассчитываем значения коэффициентов математической модели, преобразованной к виду

У = Ь0 +Ь]Х1 +Ь2Х2+ЬпХ1Х2 +ЬпХ? +Ь22Х1 (7)

Пользуясь формулами (3) - (6) найдем Ь0 = 6,25 6, = 1,815,Ь2 = 0,495,Ъп = 0,438,£и = 1,258,622 = 0,288 Оценим значимость полученных коэффициентов по критерию Стьюдента Предварительно необходимо рассчитать дисперсию воспроизводимости опытов по формуле

т

у*-у,

Мг-1) (8)

где q - номера повторных опытов, у - число повторных опытов,

ущ—значение параметра оптимизации в каждом отдельном опыте, у'— среднее значение параметра оптимизации для 1-ой строки С учетом двукратного повторения опытов по каждой строке получим $ьп =0,219 и БЬп = 0,468

Средние квадратические ошибки оценки коэффициентов соответственно равны

^=0,191,5^ =0,234,5,, =0,331

Оценку значимости коэффициентов модели с помощью критерия Стьюдента производят в соответствии с формулой

ь>Тп «

где I - значение критерия Стьюдента, которое выбирается из таблицы распределения Стьюдента в зависимости от числа степеней свободы 5 и заданного доверительного уровня вероятности Р* При повторении опытов у по всем строчкам матрицы планирования число степеней свободы берут по формуле

/ = (10)

Расчетные значения

=9,503, /2 =2,591, *12 =1,872, /„ =3,812, /22 =0,69 Если расчетное значение ^ больше табулированного 1(=1,833, взятого из таблицы распределения Стьюдента для выбранного доверительного уровня (Р =0 90) и соответствующее число степеней свободы равно 9, то коэффициент значим

Анализируя полученные результаты, приходим к выводу о том, что все коэффициенты значимы, кроме коэффициента Ь22 , который следует исключить вместе с переменной Х22

Таким образом, математическая модель техпроцесса в безразмерном виде принимает вид

У = 6,25 +1,815*, + 0,495Х2 + 0,438Х,Х2 +1,25 8Х,2 (11) Заменяя переменную X,2 кодированным значением в соответствии с формулой

N

м

(12)

получим 7 = 5,41+1,815Х1+0,495Х2+0,438Х1Х2+1,258^12 (13)

Математическая модель техпроцесса в виде уравнения (13) представляет собой зависимость СКО ППС от режимов пайки (температуры и времени), выраженных в кодированной форме Необходимо математическую модель преобразовать в натуральный масштаб измерения технологических факторов, для этого подставить в соответствии с формулой

Х~ — Xй*

(14)

в это уравнение вводим численные значения основных уровней и интервалов варьирования факторов и получаем математическую модель техпроцесса

После преобразований получим Г~ = 830,414 - 6,4477X," - 2Д786ХГ + 0,00876Х,~Х~ + 0,01258Х,2~

(15)

Адекватность полученной математической модели подтверждена с помощью критерия Фишера

Для выявления наилучших режимов процесса пайки, обеспечивающих наименьшее СКО ППС, необходимо найти экстремум функции (15) С этой целью решаем систему уравнений

щ"

Совместное решение системы уравнений (16) и (17) дает следующие рекомендуемые значения факторов Х^ =248,7 и Х^ = 16,56

Температуру пайки принимаем 250 °С и длительность пайки 16,5 сек Исследовано, что при рекомендуемой температуре длительность пайки не влияет на значение параметра минимизации Следовательно,

при рекомендуемой температуре можно выбрать длительность пайки с учетом требования конструкции паяемого объекта

Подставляя полученные значения обработанных режимов в уравнение (15), получаем минимальное значение параметра требуемого значения СКО ППС=5,41 Таким образом, минимальное значение СКО ППС, которого можно достигать при наладке техпроцесса пайки, должно быть меньше 5,41

З.ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Выявлено, что среди существующих бессвинцовых припоев самыми перспективными припоями являются сплавы Sn/Cu, Sn/Ag/X На основании результатов многочисленных исследований производителей электронной техники в данной работе в качестве альтернативы традиционным припоям исследовались сплавы, которые рекомендуются для пайки оплавлением - Sn/Ag/Cu и для пайки волной - Sn/Cu

2 Разработана методика проведения испытаний на растяжение согласно ГОСТ 28830-90 Представленная методика является эффективной и экономичной, она может применяться при изучении как прочностных характеристик рекомендуемых припоев, так и при анализе технологии процесса пайки

3 Установлено, что расхождение прочности паяных соединений между исследуемыми припоями (марка 99С ниже ПОС-61 на 10-12% ) для промышленной технологии сборки ЭА можно считать несущественным Соединения данным бессвинцовым припоем обладают такими же прочностньми характеристиками, как с эвтектическим припоем Sn/Pb, что позволяет применять данный припой в качестве замены свинецсодержащих припоев в производстве ЭА

4 Применение флюса занимает важное место в технологическом процессе пайки, позволяя улучшать стабильность паяных соединений Исследовалось влияние флюса Crystal 502 при пайке припоем 99С, который значительно повышает стабильность и надежность соединений При применении канифоли в качестве флюса стабильность соединений, паяных припоем 99С, хуже, чем с применением флюса Crystal 502

5 Исследованы спаи, в которых обнаружено соединение, имеющее фазу f| (Sn5Cu6), обладающее низкой симметрией, что приводит к хрупкости спая Установлено, что одним из факторов, снижающих прочность паяных соединений, является увеличение толщины слоя интерметаллического соединения При рекомендуемой температуре пайки 250 °С с повышением длительности процесса пайки толщина интерметаллических соединений возрастает, в результате снижается прочность паяных соединений

6 Получена математическая модель технологического процесса, на основе которой отработан процесс пайки бессвинцовым припоем 99С 502, в результате чего обнаружено влияние технологических процессов на

стабильность паяных соединений Сравнение результатов расчетов на основе использования модельных представлений с экспериментальными данными исследований свидетельствует об адекватности предлагаемой математической модели На основе математической модели рекомендуются уточненные режимы пайки исследуемым бессвинцовым припоем температура пайки 250 °С, длительность пайки в пределах 5-15 сек с учетом требования паяемого объекта, тип флюса Crystal 502

7 Установлено, что соединения, паяные бессвинцовым припоем с применением рекомендованных режимов, обладают приемлемыми прочностными характеристиками по сравнению со свинецсодержащими, позволяющими обеспечить надежность ЭА в эксплуатации В отличие от других бессвинцовых припоев применение такого припоя уменьшает затраты на производство ЭА Вследствие нетоксичности меди бессвинцовая пайка гарантирует безопасность производства и обеспечивает соблюдение экологических норм при производстве ЭА

Публикации по теме работы

1 Фэн Лэй, Букеткин Б В, Чеканов А H Исследование прочности бессвинцовых припоев // Вестник МГТУ им H Э Баумана Приборостроение -2008 -№2 - С 59-64

2 Фэн Лэй, Букеткин Б В , Чеканов А Н. Бессвинцовые сплавы и припои // Все материалы Энциклопедический справочник - 2006 - № 4 -С 41-43

3 Фэн Лэй Исследование прочности на растяжение бессвинцовых припоев (Sn/0,7Cu), применяемых при производстве радиоэлектронной аппаратуры // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций Материалы всероссийской научно-технической конференции - Самара, 2007 - С 84—87

4 Feng Lei Research on Effect of Soldering Temperature and Time on Intensity of Sn-Ag-Cu (In) Solder without Plumbum // Proceedings of ISTM -Beijing (China), 2007 Vol 5 -P 4408-4411

5 Фэн Лэй Исследование микроструктуры паяных соединений бессвинцовым припоем (Sn99,3CuO,7) // Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы Тез докл десятой молодежной международной научно-технической конференции -Москва, 2008 -С 188-190

Подписано к печати 10 06 08 Заказ № 366 Объем 1,0 печ л Тираж 100 экз Типография МГТУ им Н Э Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул , д 5 263-62-01

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ БЕССВИНЦОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ,

ПРИМЕНЯЕМОЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭА.

1.1. Необходимость отказа от свинца.

1.2. Законы, регламентирующие переход на бессвинцовую технологию

1.2.1. Директивы, действующие в Европе.

1.2.2. Отношение к свинцу в США.

1.2.3. Бессвинцовая технология в других странах.

1.3. Требования к переходу на бессвинцовую технологию.

1.3.1. Отличие бессвинцовой технологии от пайки свинцовыми припоями.

1.3.2. Технологические требования.

1.3.3. Требования к бессвинцовым припоям.

1.3.4. Требования к материалам и технологиям печатных плат при бессвинцовой пайке.

1.3.5. Финишные покрытия.

1.3.6. Материалы корпусов компонентов.

1.4. Существующие материалы, используемые в бессвинцовой технологии.

1.4.1. Аиализ физико-химических свойств материалов, используемых в 23 бессвинцовом технологическом процессе.

1.4.2. Бессвинцовые припои.

1.4.3. Бессвинцовые паяльные пасты.

1.4.4. Флюсы, используемые при бессвинцовой пайке.

1.5. Дефекты, возникающие при пайке бессвинцовыми припоями.

1.5.1. Плохое смачивание выводов ЭРЭ, микросхем и контактных площадок.

1.5.2. Образование перемычек и шариков.

1.5.3. Пустоты, образованные при бессвинцовой пайке.

1.5.4. Эффект "надгробного камня".

1.5.5. Отслоение галтели.

1.5.6. Зернистая структура поверхности паяного соединения.

1.5.7. Обобщение! характеристик требуемого профиля пайки.

1.6. Влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на прочность паяных соединений.

1.7. Выводы по первой главе.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

2.1. Припои, выбранные для проведения исследований.

2.2. Физико-механические характеристики выбранных припоев.

2.2.1. Прочностные характеристики выбранных припоев.

2.2.2. Смачиваемость выбранных припоев.

2.3. Методика проведения эксперимента на растяжение паяных соединений.

2.4. Методика проведения эксперимента для исследования структуры паяных соединений.

2.5. Выводы по второй главе.

3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ МИКРОСТРУКТУРЫ.

3.1. Расчёты прочностных механических параметров паяных соединений.

3.2. Сравнение прочностных соединений, паянных свинцовыми и бессвинцовыми припоями.

3.3. Сопоставление механических характеристик соединений, паянных бессвинцовым припоем и пастой.

3.4. Различие прочностных характеристик паяных соединений с применением разных флюсов.

3.5. Влияние технологических параметров процесса на механические характеристики соединений паяных бессвинцовым припоем.

3.6. Исследование микроструктуры паяных соединений.

3.6.1. Анализ физико-химических составов интерметаллического соединения.

3.6.2. Влияние температуры пайки на микроструктуру паяпых соединений.

3.6.3. Влияние длительности пайки на микроструктуру паяных соединений.

3.7. Выводы по третьей главе.

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ПАЙКИ БЕССВИНЦОВЫМ ПРИПОЕМ.

4.1. Необходимость создания математической модели технологии пайки бессвинцовыми припоями.

4.2. Ортогональное планирование эксперимента по моделированию технологического процесса.

4.3. Математическая модель процесса пайки.

4.4. Проверка модели на адекватность.

4.5. Отработка технологического процесса пайки бессвинцовым припоем на базе математической модели.

4.6. Доверительный интервал значения параметра минимизации.

4.7. Вывод по четвертой главе.

В настоящее время промышленность всего мира переживает очередной этап преобразований, связанных с ужесточением экологических стандартов — происходит всеобщий отказ от свинца, что влечёт необходимость бессвинцовой пайки при изготовлении радиоэлектронной техники.

Свинец является токсичным тяжелым металлом. В 2002-ом году Европейское Сообщество одобрило WEEE (Waste from Electrical and Electronic Equipment — Положение об отходах электрического и электронного оборудования) и RoHS (Reduction of Hazardous Substances -Положение о применении некоторых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании). Эти положения касаются ограничения применения таких тяжелых металлов как свинец, кадмий, ртуть и шестивалентный хром, а также различные бромидные соединения. С 1 июля 2006 года эти вещества были запрещены к использованию в производстве электронной аппаратуры (далее - ЭА) в Европейском Сообществе.

Пайка — основной метод соединения компонентов при производстве ЭА. Паяные соединения имеют сложную многокомпонентную структуру и их механические свойства зависят от собственной прочности припоя в шве, прочности связи припоя с металлом припаиваемых элементов, прочности интерметаллических соединений, образующихся на границе между припоем и металлом основы и прочности металлов соединяемых элементов после воздействия на них расплавленного припоя.

Одной из самых важных проблем при переходе на бессвинцовую технологию является обеспечение надежности бессвинцовых паяных соединений по сравнению с обычиыми свинецсодержащими. Для свинецсодержащих припоев накоплен большой опыт и обширные данные по исследованию свойств соединений и электронных узлов в течение долгого срока эксплуатации, исследование бессвинцовых припоев находится на начальной стадии.

Повышение качества продукции является одной из важнейших задач современного производства. При отказе от свинецсодержащего припоя и переходе на бессвинцовые припои необходимо избежать резкого увеличения количества дефектов паяных соединений. Применение бессвинцовых припоев приводит к изменению технологии пайки, потребуется корректировка режимов пайки и доработка технологического оборудования. В этой связи, изготовители ЭА начинают свои исследования по поиску подходящих материалов и технологий без применения свинца. В первую очередь возникла необходимость проведения комплексных испытаний бессвинцовых паяных соединений на прочность и исследования их микроструктуры.

В настоящее время большое внимание уделяется исследованиям физико-химических свойств бессвинцовых материалов, рекомендуемых к применению в производстве ЭА. Существующие бессвинцовые припои разделены на пять основных групп, среди них самыми перспективными припоями являются сплавы 8п/Си, 8п/А§/Х и 8п/2п/Х. Основываясь на результатах многочисленных исследований, крупнейшие ассоциации производителей электронной техники рекомендуют в качестве альтернативы традиционным припоям сплавы 8п/А§/Си для пайки оплавлением и 8п/Си для пайки волной.

Особое место занимает исследование механических характеристик припоя 8п/Си и соединений паяных с его применением, так как в научно-технической литературе приводятся противоречивые сведения о результатах его использования.

Описание технологического процесса бессвинцовой пайки в математической форме (математическое" моделирование) позволяет нам корректно, с научной точки зрения, разрабатывать, анализировать и повышать надежность продукции.

В представленной диссертационной работе основное внимание уделено вилянию технологических факторов на прочностные характеристики соединений, паяных с применением бессвинцовых припоев.

В связи с этим, Целью работы является исследование факторов влияющих на прочностные характеристики соединений, паяных бессвинцовыми припоями и моделирование технологического процесса бессвинцовой пайки.

Задачи, разрешённые в данной работе:

1. Разработана методика проведения испытаний на растяжение согласно с ГОСТ 28830-90, которая может применяться при исследованиях как прочностных характеристик рекомендуемых припоев, так и при анализе технологии процесса пайки.

2. Установлено, что прочность на растяжение соединений, паянных 99С (бессвинцовый припой 8пО,7Си) ниже, чем соединений паяных ПОС-61 (свинецсодержащий припой) на 10-12% - такое расхождение для промышленной технологии сборки ЭА можно считать несущественным.

3. Обнаружено, что предел прочности соединений, паянных 99С 502 (трубчатый бессвинцовый припой 8пО,7Си, не требующий отмывки) снижается при длительной выдержке пайки, которая должна быть меньше 15 сек. Повышение среднего квадратного отклонения (СКО), характеризующее стабильность процесса пайки, возрастает с повышением температуры пайки выше 250 °С.

4. Исследованы спаи, в которых обнаружено соединение, имеющее фазу т| (8п5Сиб), обладающую низкой симметрией, что приводит к хрупкости. При оптимальной температуре пайки 250 °С, с повышением длительности пайки толщина интерметаллических соединений возрастает.

5. Получена математическая модель технологического процесса, на основе которой обработан процесс пайки бессвипцовым припоем 99С 502, в результате чего обнаружено влияние технологического процесса на СКО. На основе математической модели рекомендуются режимы пайки исследуемым бессвинцовым припоем - температура пайки 250 °С, длительность пайки в пределах 5-15 сек. с учетом требования паяемого объекта и тип флюса Crystal 502.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Проанализированы достоинства и недостатки существующих бессвинцовх припоев , паст и флюсов, применяемых при пайке бессвинцовыми припоями. Исследованы особенности технологии пайки бессвипцовым припоем.

2. Изучены дефекты, возникающие при пайке бессвинцовыми припоями, и разработаны методы их предотвращения.

3. Разработана методика проведения эксперимента па растяжение паяных соединений, исследован предел прочности на разрыв соединений, паянных исследуемыми припоями и пастой при комнатной температуре, с помощью сканирующего электронного микроскопа и изучена микроструктура этого соединения.

4. Разработан метод планирования эксперимента по моделированию технологического процесса и создана математическая модель технологического процесса пайки бессвинцовым припоем.

5. Представлены рекомендации для технологического процесса пайки бессвинцовыми припоями указанных типов.

Автор защищает:

1. Разработанные существующие бессвинцовые припои, пасты и флюсы, применяемые при пайке бессвинцовыми припоями.

2. Разработанную методику проведения эксперимента на растяжение паяных соединений и их микроструктуры.

3. Анализ полученных данных лабораторных испытаний.

4. Полученную математическую модель технологического процесса пайки бессвинцовым припоем.

5. Представленные рекомендации для производства ЭА с применением бессвинцовой пайки.

Работа была выполнена на кафедре «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Автор благодарит научного руководителя к.т.н., профессора Чеканова А.Н. за постоянную помощь в работе, полезные советы и поддержку на протяжении всех этапов исследования. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» МГТУ им. Н.Э. Баумана, в особенности: к.т.н., доценту Макарчуку В.В. за помощь в выполнении пайки, к.т.н., доценту Журавлевой Л.В. за ценные консультации по вопросам моделирования, доценту Шерстневу В. В. за проверку диссертации. Хочется особо поблагодарить Букеткина Б.В., сотрудника лаборатории кафедры <Прикладная механика> РК-5 МГТУ им. Н. Э. Баумана за неоценимую помощь при проведении испытаний прочности на растяжение.

Выражаю также свою особую благодарность д.т.н., профессору Шахнову В.А., заведующему кафедрой «Проектирование и технология производства электронной аппаратуры» МГТУ им. Н.Э. Баумана за поддержку и ценные советы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено, что среди существующих бессвинцовых припоев самыми перспективными припоями являются сплавы Sn/Cu, Sn/Ag/X. На основании результатов многочисленных исследований производителей электронной техники в данной работе в качестве альтернативы традиционным припоям исследовались сплавы, которые рекомендуются для пайки оплавлением -Sn/Ag/Cu и для пайки волной - Sn/Cu.

2. Разработана методика проведения испытаний па растяжение согласно ГОСТ 28830-90. Представленная методика является эффективной и экономичной, она может применяться при изучении как прочностных характеристик рекомендуемых припоев, так и при анализе технологии процесса пайки.

3. Установлено, что прочность на растяжение соединений, полученных припоем марки 99С ниже, чем соединений, изготовленных припоем ПОС-61 на 10-12%. Такое расхождение для промышленной технологии сборки ЭА можно считать несущественным. Соединения таким бессвинцовым припоем обладают такими же прочностными характеристиками, как с эвтектическим припоем Sn/Pb, что позволяет применять данный припой в качестве замены свинецсодержащих припоев в производстве ЭА.

4. Применение флюса занимает важное место в технологическом процессе пайки, позволяя улучшать стабильность паяных соединений. Исследовалось влияние флюса Crystal 502 при пайке припоем 99С, который значительно повышает стабильность и надёжность соединений. При применении канифоли в качестве флюса стабильность соединений, паяных припоем 99С хуже, чем с применением флюса Crystal 502.

5. Исследованы спаи, в которых обнаружено соединение, имеющее фазу f| (Sn5Cu6), обладающее низкой симметрией, что приводит к хрупкости спая. Установлено, что одним из факторов, снижающих прочность паяных соединений, является увеличение толщины слоя интерметаллического соединения. При рекомендуемой температуре пайки 250 °С с повышением длительности процесса пайки толщина интерметаллических соединений возрастает, в результате снижается прочность паяных соединений.

6. Получена математическая модель технологического процесса, на основе которой отработан процесс пайки бессвинцовым припоем 99С 502, в результате чего обнаружено влияние технологических процессов на стабильность паяных соединений. Сравнение результатов расчетов на основе использования модельных представлений с экспериментальными данными исследований свидетельствует об адекватности предлагаемой математической модели. На основе математической модели рекомендуются режимы пайки исследуемым бессвинцовым припоем: температура пайки 250 °С, длительность пайки в пределах 5-15 сек. с учетом требования паяемого объекта, тип флюса Crystal 502.

7. Установлено, что соединения, паяные бессвинцовым припоем с применением рекомендованных режимов, обладают приемлемыми прочностными характеристиками по сравнению со свинецсодержащими, позволяющими обеспечить надёжность ЭА в эксплуатации. В отличие от других бессвинцовых припоев применение такого припоя уменьшает затраты на производство ЭА. Вследствие нетоксичности меди бессвинцовая пайка гарантирует безопасность производства и обеспечивает соблюдение экологических норм при производстве ЭА.

1. Ивасык А., Рощук Д., Коваль Ю. Бессвинцовая пайка в подробностях // Инженерная микроэлектроника. -2005. —№6. -С. 24-29.

2. Suganuma К. Lead and the Electronic Industry: A Proactive Approach // Journal of National Center for Manufacturing Sciences. —1995. —№5. -P. 50-54.

3. Вотипцев A.M. Современные материалы для бессвинцовой технологии // Подготовка к введению европейских директив RoHS и WEEE: Тез. докл. Всерос. конф. -Москва, 2006. -С. 30-34.

4. Шапиро Лев. Директива RoHS после 1 июля 2006 г. // Электронныекомпоненты. -2006. -№9. -С. 23-24.i

5. Turbini L.J., Bent W.R., Ready W.J. Impact of Higher Melting Lead-free Solders on the Reliability of Printed Wiring Assemblies // SMTA International. -Chicago, 2000. -P. 20-24.

6. Петер Биокка. Дефекты бессвинцовой пайки // Производство электроники: технологии, оборудование, материалы. —2005. —№1. -С. 1-4.

7. Справочник по пайке: Справочник / Под ред. И.Е.Петрунина. М.: Машиностроение, 1984. -С. 298-299.

8. Медведев A.M. Требования к материалам и технологиям печатных плат при бессвинцовой пайке // Производство электроник: технологии, оборудование, материалы. -2006. -№2. -С. 31-32.

9. Zeng К. Influence of Solder Reaction Across Solder Joints // 6th TRC. -Austin, 2003.-P. 378-392.

10. Армии Ран, Рольф Дием. Бессвинцовое производство компоненты и покрытия // Подготовка к введению европейских директив RoHS и WEEE: Тез. докл. Всерос. конф. -Москва, 2006. -С. 34-36.

11. Медведев A.M. Проблемы технологий бессвинцовой пайки // Технология приборостроения. -2006. —№3. -С. 3-9.

12. Рягузов А.В. Модификация процесса бессвинцовой пайки кристаллов к основаниям корпусов силовых полупроводниковых приборов: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Воронеж, 2006. -16 с.

13. Нинг-Ченг Ли. Технология пайки оплавлением, поиск и устранение дефектов: поверхностный монтаж, BGA, CSP и FLIP CHIP технологии. М.: Изд-во Технологии, 2006. - 391 с.

14. Fulong Zhu. Honghai Zhang. Rongfeng Guan. Investigation of microstructures and tensile properties of a Sn-Cu lead-free solder alloy // J Mater Sci. Mater Electron. -2006. -№17. -P. 379-384.

15. Zhao J, Miyashita Y, Mutoh Y. Fatigue crack growth behavior of 96.5Sn-3.5Ag lead-free solder // Int J Fatigue, -2004. -№23. -P. 723-731.

16. Ahmed S, Islam M. N., Chan Y.C. Interfacial reactions of BGA Sn-3.5%Ag-0.5%Cu and Sn-3.5%Ag solders during high-temperature aging with Ni/Au metallization // Mater Sci Eng. -2004. -№113. -P. 184-189.

17. Liu Xiao-bo, Wang Guo-yong. The Surface Mount joint strength and Melting Range of Lead-free Solders // Electronic Components and Materials. -2002.-Vol.21, №4.-P. 18-19.

18. Григорьев В. Бессвинцовая технология теребование времени или прихоть законодателей от экологии? // Технологии и Материалы. -2001. -№6. -С. 43-47.

19. Huang В. L., Lee С. Prospects of Lead Free Alternatives For Reflow Soldering//Proc. of IMAPS'99. Chicago, 1999.-P. 105-108.

20. Roos-Kozel B. L. Parameters Affecting the Incidence of Pad Briding in Surface Mounted Device Attachment // ISHM. 1983. - Vol.6(l). - P. 251-255.

21. Lee N. C., Evans G. P. Solder Paste Meeting the SMT Challenge // SITE Magazine. - 1987. -№6. -C. 52-58.

22. Бере Соня. Методы анализа с целью квалификации бессвинцовых паяных узлов // Технологии в электронной промышленности. —2008. -№1. -С.58-60.

23. Suganuma К. Mechanism and Prevention of Lift-off in Lead-free Soldering // IMAPS. -Boston, 2000. -P. 330-335.

24. Кузнецов O.A., Погалов А. И., Сергеев B.C. Прочность элементов микро электронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1990. - 142 с.

25. Кузнецов О.А., Погалов А. И. Прочность паяных соединений. — М.: Машиностроение, 1987. 112 с.

26. Yan Y., Jiang Х.Н., Zhang J.Z.,Xu J.Y.High Performances Sn-Cu Electronic Lead-free Solder // Electronic Components & Materials. -2004. -№4. -P. 54-56.

27. Shang Yangeng, Sun Daqian, Lang Bo. Effects of intermetallic compounds on the properties of Sn-Ag-Cu Lead-free solder joints // Journal of Jilin University / Engineering and Technology Edition. —2006. — Vol 36, №6. -P. 846850.

28. Zhao Xiaoyan, Zhao Maiqun, Bai Yanxia. Mechanical properties and practical properties of Sn-Ag-Cu Lead-free solder alloys // Electronic Components & Materials. -2006. -№10. -P. 30-33.

29. Gu Xiaoyan, Qu Wenqing, Zhao Haiyun. Investigation on the Wetability of Sn-Cu Lead-free solder in electronic packaging // Semiconductor Technology. -2006.-№5.-P. 337-349.

30. Моисеев В.А. Технология выполнения паяных соединений. Основы технологии пайки / Под ред. С.П. Половников. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.-4.1.-47 с.

31. Yoshiyuki Osawa, Wang Jun. Reliability test of lead-free solders and solder joints // Equipment for Electronic Products Manufacturing. -2005. -№12. -P. 51-55.

32. ГОСТ 28830-90. Соединения паяные. Методы испытаний на растяжение и длительную прочность. -М.: Из-во стандартов, 1990.-43 с.

33. А. Н. Чеканов. Надёжность неразъёмных соединений / Под ред. A.M. Гуськов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 77 с.

34. Александровская JI. Н., Афанасьев А. П., Лисов А. А. Современные методы обеспечения безотказности сложных технических систем. — М.: Логос, 2003.-206 с.

35. Jiang Yan-feng, Zhang Xiao-bo. The Interfacial Reactions and Reliability with Lead-free Solders // Journal of Shanhaijiaotong University. -2007. -Vol 41, №4.-P. 71-74.

36. Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Издательство Металлургия. — 1970. —'Т.1. —1487 с.

37. Dirnfeld S.F., Ramon J.J. Microstructure Investigation of Copper-tin Intermetallics and the Influence of Layer Thickness on Shear Strength // Welding Research Supplement. -New York, 1990. -P. 373-377.

38. Билибин К.И., Соловьев B.A. Проектирование технологических процессов в производстве электронной аппаратуры / Под ред. П.Б. Оганджанян, Г.И. Ревунков. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 73 с.

39. Фомин А.В. Методы оценки и оптимизации конструкторско-технологических характеристик качества микроэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры. -М.: Из-во МАИ, 1969. 66 с.

40. Wang Zongjie, Lu Lin, Wang Min. Optimal design of multi-element lead-free soft solder with computer // Journal of Shenyang University of Technology. -2005. -Vol27, №6. -P. 615-618.

41. Адлер Ю. Л., Маркова E.B., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. —2-е изд.,перераб.и доп.-М.: Наука, 1976.-278 с.