在電子焊接材料領(lǐng)域，我們越來越多地被問到：新一代產(chǎn)品需要比SnAgCu合金更高的操作溫度，是否有合適的焊料推薦？有沒有比SnAgCu合金可靠性更高的產(chǎn)品推薦？顯然，在焊接可靠性要求更高的當(dāng)下，無鉛焊料黃金搭檔SnAgCu合金已經(jīng)越來越難以應(yīng)對自如。

怎樣提升焊接材料的性能？是否有更優(yōu)良的合金材料解決方案？改性材料或者其它合金成分添加，是否是更高效的選擇？這些都需要焊接材料供應(yīng)商給出答案。好的消息是，經(jīng)過不斷嘗試和優(yōu)化，一種新的焊接合金Innolot?被推出到市場。經(jīng)過近幾年的市場驗證，其高性能的表現(xiàn)，得到越來越多行業(yè)應(yīng)用端的關(guān)注。

那么，什么樣的性能表現(xiàn)使其能脫穎而出呢？我們知道電子產(chǎn)品的失效，主要源自于合金連接焊點的疲勞失效。Innolot?合金焊料對普通操作溫度和較高的操作溫度兩種情況的可靠性有所改善。可靠性主要取決于電子元器件（陶瓷元件等）與環(huán)氧樹脂等基材，兩種不同熱膨脹系數(shù)CTE(Coefficient of Thermal Expansion)材料界面結(jié)合的質(zhì)量。陶瓷材料的CTE一般較低，環(huán)氧&玻璃材質(zhì)基材CTE相對較高。當(dāng)受熱時，電路板比焊接在它上面的陶瓷元件膨脹的多得多，這種不匹配使焊接連接點承受剪切應(yīng)力和應(yīng)變。反復(fù)循環(huán)后，連接點開始出現(xiàn)疲勞，裂紋可能出現(xiàn)并擴展，金屬強度比初始狀態(tài)明顯降低，甚至出現(xiàn)完全失效，正如圖1中所表現(xiàn)出的典型失效模式一樣。

圖1?TCT -40/+130后?a)SAC305的切片樣品和?b) SAC307的切片樣品

其中添加的微量元素，以下兩種方法之一提高焊料的抗蠕變性:?

合金的微觀結(jié)構(gòu)對比

圖4 SnAgCu（SAC）合金的微觀結(jié)構(gòu)

圖5 Innolot?合金的微觀結(jié)構(gòu)

圖6 TCT -40/+130后?a)Innolot?焊料焊接的切片樣品

那么，Innolot?合金的焊接強度能有多大幅度的增強呢？通過極限對比其冷熱循環(huán)2000個次數(shù)后 – 目標(biāo)元件C 1206陶瓷電阻在-40/125℃ TS, Sn基板材料表面測試，其剪切強度的下降幅度，與SnAgCu, SnCuNi, SnPb合金比較（如圖7），以及不同尺寸元件的重復(fù)驗證結(jié)果綜合看（如圖8），Innolot?合金焊接都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

圖7?Innolot?合金焊接C1206陶瓷電阻，TS -40℃/125℃下的剪切強度與其他合金材料對比

圖8??Innolot?合金焊接不同尺寸元件，TS -40℃/125℃下的剪切強度與其他合金材料對比

基于以上的應(yīng)用實踐，相信在制造領(lǐng)域的小伙伴們都能對Innolot?合金產(chǎn)品有一定的了解，沒準(zhǔn)你已經(jīng)在考慮采用它可能性。同時，應(yīng)用材料的開發(fā)的伙伴們，也在繼續(xù)推動著這款產(chǎn)品的優(yōu)化與調(diào)整，相信在不久的將來，在市場上能越來越多看到他的身影。

在此，附上專利應(yīng)用介紹:?該技術(shù)是在賀利氏 (Heraeus)主導(dǎo)下，其他工業(yè)伙伴參與開發(fā)的合作項目。旨在提高應(yīng)對惡劣環(huán)境無鉛焊接可靠性。結(jié)果是與標(biāo)準(zhǔn)SAC合金相比，該合金的可靠性能得到顯著改善。Innolot?在電子產(chǎn)品市場上推出多年，被公認為是一種高可靠性熱循環(huán)、抗熱老化和抗振的合金，非常適合汽車電子組裝應(yīng)用。lnnolot??合金可承受高溫應(yīng)用的要求，同時仍可在標(biāo)準(zhǔn)無鉛工藝溫度下進行焊接。

專利信息：美國專利商標(biāo)局專利號US10376994B2；歐盟專利號EP1617968B1；日本專利號JP5320556B2；

賀利氏所涉及產(chǎn)品線，供有需求的朋友們參考：

END