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SMT焊点质量问题是关系到表面组装向无铅化推广和应用的关键问题,而焊点剥离现象是无铅波峰焊应用中出现较多的缺陷之一,钎焊圆角从焊盘升起在一定程度上影响焊点的可靠性.该文针对在波峰焊过程中常用的Sn-Bi-Ag-Cu无铅钎料,研究了钎料焊点剥离的发生机制,并且详细研究了钎料成分、冷却速度、Pb污染等因素对焊点剥离的影响.常用无铅钎料波峰焊的工艺试验表明,Sn-Bi-Ag-Cu系和Sn-Ag-Cu系钎料通孔焊点中有剥离现象发生.其中,无Pb污染时Sn-Ag-Cu焊点剥离几率极小,因此,Sn-Bi-Ag-Cu系钎料焊点剥离现象的发生机制、规律和影响因素是该文研究重点.剥离焊点的断面形貌及成分分析表明,焊点凝固过程中,Bi元素偏析并富集于通孔拐角附近的钎料/焊盘界面区,大量缩孔的存在证明了偏析形成的低熔点相使该区发生凝固延迟.对Sn-Bi-Ag-Cu钎料焊点凝固过程的温度场和应力场的数值模拟结果表明,通孔拐角附近是应力应变的集中区,沿界面至焊盘外缘,应力应变逐渐降低.依据焊盘拐角区应力集中和钎料的凝固延迟可能共同促使该区首先发生开裂的研究结果,提出了Sn-Bi-Ag-Cu系钎料焊点剥离的发生机制.由于Bi元素在焊盘/钎料界面富集,使凝固延迟的拐角附近界面区钎料的液相线温度降低,结晶后期该区因固液共存而成为相对低塑性区,在应力作用下开裂并向焊盘外缘扩展.试验表明,随铋含量增加,剥离的趋势增加;Pb污染使剥离的概率显著增加;冷却速度增加,剥离的趋势减小,但冷却速度对剥离的影响不明显,大的冷却速度能够抑制偏析却不能完全抑制剥离,而且会导致钎焊圆角表面裂纹增加.避免Pb污染、降低铋含量、并适当控制冷却速度是抑制剥离的最佳选择,可以依据试验数据优化波峰焊工艺.