最近，歐盟已通過有害物質(zhì)限制(RoHS)指令，嚴(yán)格禁止電氣、電子產(chǎn)品中使用鉛(Pb)元素?；谶@一規(guī)范要求，裝配流程也必須滿足無鉛要求。DS2761倒裝芯片已豁免通過RoHS規(guī)范要求，并已成功利用無鉛裝配流程安裝。本應(yīng)用筆記詳細(xì)說明了無鉛裝配流程的使用，以及安裝之后的可靠性問題。

按照RoHS指令，許多處理流程必須使用無鉛焊料。Maxim使用峰值溫度為+262°C的回流焊安裝工藝裝配479個(gè)倒裝芯片。安裝后，我們對(duì)倒裝芯片進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的可靠性檢測(cè)。DS2761倒裝芯片具有零失效率，全部通過了可靠性評(píng)估。DS2760 C2和DS2761 A2采用相同的裸片，由此可以確認(rèn)按照本文列出的參數(shù)要求，DS2761和DS2760倒裝芯片采用無鉛回流焊接工藝安裝是完全可以接受的。

概述

歐盟已于近期開始限制電氣、電子設(shè)備中使用鉛(Pb)元素，這些規(guī)范從形式上參考了2002/95/EC指令，但通常稱作有害物質(zhì)限制(RoHS)指令。RoHS指令的附錄中(  第5頁(yè)  )列出了受限物質(zhì)。附錄中的第七條指出：鉛存在于高溶解溫度的焊料中(例如，錫鉛合金焊料中，鉛占85%以上)?！盌allas的焊球工藝，通常稱為“倒裝芯片”，由于其焊球結(jié)構(gòu)中包含95%的高熔點(diǎn)鉛(Pb)焊料，屬于RoHS豁免產(chǎn)品，有關(guān)DS2761材料成分分析的細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考本文附錄A中DS2761有害物質(zhì)含量。

按照RoHS指令，許多處理流程必須使用無鉛焊料。DS2761采用無鉛工藝焊接后，已成功通過可靠性測(cè)試。本文介紹了回流焊工藝和可靠性測(cè)試結(jié)果。

無鉛工藝電路板安裝流程

DS2761倒裝芯片在Tg > +170°C的高溫環(huán)境下安裝在FR4 PCB上，附錄B給出了該電路板的CAD圖。倒裝芯片使用符合Indium Corporation of America 標(biāo)準(zhǔn)的銦5.1無鉛焊料(參考  銦5.1產(chǎn)品資料  )焊接，將DS2761倒裝芯片送入5區(qū)BTU模式SSA 70回流爐進(jìn)行安裝。爐中傳送帶設(shè)置為每分鐘傳遞16.5英寸，區(qū)域1至5的溫度依次為：+250°C、+230°C、+240°C、+250°C和+280°C。峰值回流焊溫度為+262°C?；亓骱柑匦郧€如圖1所示，附錄C也給出了該曲線圖。

圖1. DS2761回流焊特性曲線

DS2761可靠性測(cè)試

經(jīng)過無鉛焊接流程處理后，我們對(duì)479片安裝在電路板上的芯片進(jìn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可靠性測(cè)試。測(cè)試包括工作時(shí)間、儲(chǔ)存時(shí)間以及芯片的溫度、溫濕度承受能力。完成所有測(cè)試后，DS2761倒裝芯片的失效率為零。

結(jié)論

根據(jù)RoHS指令附件的第7條規(guī)定，Dallas Semiconductor的DS2761倒裝芯片屬于RoHS指令豁免產(chǎn)品。由于芯片仍然需要使用無鉛回流焊接工藝安裝，Dallas Semiconductor利用峰值溫度為+262°C的焊接工藝安裝了479片倒裝芯片，并在安裝之后對(duì)這些芯片進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的可靠性測(cè)試。DS2761倒裝芯片的失效率為零，完全通過了可靠性評(píng)估。由此可見，DS2761完全可以按照本文列出的參數(shù)，采用無鉛回流焊安裝工藝進(jìn)行焊接。DS2760 C2和DS2760 A2使用相同的裸片，因此，該項(xiàng)評(píng)估認(rèn)證同樣適用于DS2760 C2版。

附錄A. DS2761有害物質(zhì)成分

附錄B. 高溫焊接FR4電路板圖

附錄C. 無鉛焊料回流曲線