1、表面处理的难点：SnPb表面处理已经成为一种常规工艺，而主要重点在于保持控制方面，然而对无铅表面处理就不能这么说，由于在无铅处理中所用特殊化学成分和这些处理所用时间较短，实际上每一种无铅表面处理都存在一些问题:
a.黑焊盘：Biunno研究了黑焊盘的种类和形成机理，他将黑焊盘现象分成8类，按其综合程度升序为：最小浸金IG毛刺、深IG毛刺、浅扩展IG毛刺、深扩展IG毛刺、无电解镍节浅IG分离、小段黑带、拐角段黑带、大段黑带；
b.外部裂化/漏掉电镀：对于ENIG系统，将要电镀额表面的重要性质包括掺杂、有机物、粗糙度、残留铜、残留焊料掩膜、氧化和残留锡。如果对这些参数不进行控制，将导致外部裂化或者漏掉电镀；
c.锡须：锡须是基于锡的金属表面上和基于锡的表面处理上，锡晶体突出的生长，须的形状也许像光纤，也有的高度无规则：
■锡须不仅可能发生在纯锡表面，在一些锡合金上也可能发生；
■压应力促进锡须的生长，而张应力则对其生长起限制作用；
■除了铜扩散，碳含量的增加也会导致锡须生长；
■锡须的生长也受锡晶粒尺寸的影响，而老化条件对锡须生长率的影响是有争议的；
d.表面处理清洁阻抗；

2、焊接的难点：回流和波峰焊都遇到过很多问题，包括金属间化合物（金属熔化时浮升至表面的）、渣滓、波峰焊料组分、铅掺杂、填料上浮、吸湿性能差、空洞和粗糙连接形貌等，以下分别讨论之： 全文 »

1、相关标准：
a.作为一个可接受的无铅焊料替代品的标准如下：
■无毒；
■可以得到和价格合适；
■工艺温度在可接受范围内；
■吸湿性在允许范围内；
■能够形成可靠的连接点；
■材料可制造性；
b.美国国家制造科学中心NCMS无铅焊料项目勾画出的基本相应标准如下：
■毒性：要远远低于Pb；
■供应：要足够80%以上转化应用；
■费用：以体材料提供时，要低于10美元；
■固化温度：高于其所工作的温度；
■液化温度：小于225℃；（防止元件热损伤）
■浆状范围：小于30℃；（为了防止波峰焊时裂开）
■吸湿性能：要与共熔Sn/Pb相比拟；
■覆盖面积：大于85%；（在铜上，点蘸实验）
■热机械疲劳：大于75%；（相对于共熔Sn/Pb）
■热扩展系数：小于29ppm/℃；（防止焊料连接处局部应力）
■蔓延：大于500psi；（在室温下10000min内导致失效）
■延展性：大于10%（在室温下单轴应变下，对于制造焊料连线和预定型时都是非常重要的）；

2、毒性：
a.OSHA PEL和ACGIH TLV：
Bi<Zn氧化<Sn（无机的）<Cu粉<Sb及其化合物<Sn有机物<Cu烟<In及其化合物<Ag粉盒Ag烟<Ag及其可溶化合物<无机Pb；
b.慢性毒性：
Bi<In<Zn（氧化）<Cu<Ag<Sn<Sb<Pb；
c.表面装配讨论报告：
Bi<Zn<In<Sn<Cu<Sb<Ag<Pb；
d.用于移动通信设备上电路板的化学成分：
Au<Sn<Al<Ag<Ni<Cu<Pb；

3、成本和可利用性：由于铅是最便宜的材料，所有无铅替代品都注定要比共熔Sn-Pb焊料贵，相对来说， 全文 »

1、简介：铅（Pb）曾经在工业中广泛应用了相当长一段时间，每年全球大概消耗500万吨铅，其中81%用在蓄电池，另外在军火和铅氧化中大约用掉10%，铅的毒性对人体健康是一个非常大的威胁，铅中毒的一般性临床表现根据其临床特征可分为营养型、神经型和脑系型。对于铅使用的关注是全球对环境方面关注的自然结果，对环保方面认识的提高可以由“德国蓝鸟”系统得到证明，它已经在欧洲广泛应用了一段时间，德国的消费者称之为“蓝色经济天使”，其官方名称为“环保标签”；

2、较早时期无铅焊料的研究状况：
美国议会首先进行了努力，想在电子产品焊料中禁止铅的使用，1990年提出了Reid S2638，随后调整为S729；1994年丹麦、瑞典、芬兰和冰岛共同签署提议，长期禁用铅；1997年瑞典政府发布提案在10年内禁止在任何产品中使用铅；基本 在同样的时间范围内，许多亚洲国家提出了回收法；

3、近期无铅焊料的研究状况：
1998年欧盟提出了一个指导性草案，称为“电子和电气设备废物处理意见（WEEE）”，欧盟委员会最终采纳了WEEE和ROHS（减少危险物品管理办法）；1998年1月30日，日本电子发展联合会（JEIDA）和日本电子封装研究所（JIEP）提交了一份名为“无铅焊料商品化的挑战和努力—无铅焊料2000年商品化线路图”；一些日本的主要原型设备生产商（OEMs）已经开始联合推进电子产品的回收进程，其中包括索尼、日立、松下、东芝、NEC、富士、三菱、NTT等；

4、日本在这方面若干措施的影响：
在2001年前，日本领先的OEM供货商将提供在互连系统中不含铅的产品，这将会促使日本排斥外来的不符合环保标准的产品，另外，日本已有的产品将证明欧洲立法关于在2007年前要求产品含铅量减少、电子产品回收等方面是合理的，因此对世界其他国家加速无铅化进程增加了一定的压力； 全文 »

1、简介：如果从电子产品的终身循环角度考虑，目前还不能确定使用无铅焊料是不是比其他焊料更环保，如果从可利用材料或组件考虑，或者从可靠性考虑，或者从增加了的工艺难度考虑，或者产品报废后如何除了（EOL）等方面来考虑的话，使用无铅焊料是没有什么优势可言的，最好的解决方法是采用一种全新的粘附方法，即不再使用焊料；

2、带有各向异性导电薄膜的印刷电路板上应用金、铜、镍-金凸点的WLCSP封装的设计、材料、工艺过程和可靠性：通过用ACF薄膜将Au凸点，Cu凸点、Ni-Au凸点倒装芯片安装在Cu-Ni-Au和OCC的PCB板上，讨论了重要的参数和工艺步骤，如硅片、用Au、Cu、Ni-Au等对硅片凸点化、PCB板、ACF薄膜、定位、叠片、挑选/放置、键合等，另外ACF键合的FCOB经历了热循环和SIR测试，得出如下重要结论：
a.ACF键合的FCOB装配产量受到凸点类型强烈的影响，已研究的凸点有Au、Cu、Ni-Au等，带有Cu凸点的倒装芯片有最高的装配产量，而带有Ni-Au凸点的芯片的装配量最低；
b.ACF键合的FCOB装配量受到PCB平整度的影响，结果表明带有OCC焊盘的PCB板的装配量好于Cu-Ni-Au焊盘的PCB板；
c.在Cu-Ni-Au焊盘的PCB板上采用ACF键合的倒装芯片进行1000次温度循环后，没有开裂现象，1000次温度循环后Au凸点倒装芯片电阻的变化为5.3%，远远小于Cu凸点倒装芯片所对应的电阻的变化（29%）；
d.ACF键合的FCOB封装，可以满足不同领域对SIR测试的要求，如民用、工业、军事等；

3、在衬底上使用焊料或粘接剂的铜连线圆片级芯片尺寸封装（WLCSP），一般地，焊料或粘合剂通过模板或屏幕印刷到衬底上，而且黏合剂可以像焊料一样工作，并且可以不含铅； 全文 »