铟泰公司如何实现EV电子组装可靠性？
5月20日铟泰公司华东区高级技术经理胡彦杰在IPC WorksASIA新能源专场线上研讨会上，向与会的百名听众作了《Advanced Assemblies Requirements for Electrical Reliability in Automotive Applications（汽车应用电气可靠性的高级封装要求）》分享，反响热烈。小编撷取了其中几个精彩瞬间，以飨读者。
SIR（Surface Insulation Resistance，表面绝缘电阻）加强标准
整车控制器是保障新能源电子汽车能够有效工作的核心系统，VCU 系统相当于一辆电子汽车的大脑，具有非常重要的作用。总的来说，VCU 系统的优劣直接影响了汽车的性能。
对于SIR加强标准，胡经理在演讲中解释道：“美国国家标准学会J-STD-004B标准通常被用于对锡膏助焊剂进行分类。其中SIR测试等级L0是助焊剂被认定为“免洗”的条件之一，也是衡量电子装配中免洗型助焊剂残留长期电气可靠性的重要指标。
但随着电力电子元件的集成化、小型化，电子元器件间距急剧减小，电子可靠性需求的增加，现行标准已经显现出不足。其中一个重要的原因是混动和纯电动汽车对于新的工况条件下耐久性测试提出了更高要求，如驾驶时长8千小时、充电3万小时等。而现行SIR标准168小时测试时长、5V电压、0.5mm间隔，已经无法满足需求。
中间蓝色表格（如下图一所示）的数据是许多汽车制造商启用的新标准，尤其在电动汽车领域。例如，168小时是现行标准要求的运行测试时间。而现在相关测试都至少需要达到1000小时，这反映电动汽车更长的工况要求。再比如，原应用中电压为5V，但实际电压可能达到50V。因此需要一个更加严苛的标准。铟泰公司的锡膏之所以成为汽车电子和电动车行业的热门选择，正是因为通过了这般高要求的测试。”胡经理还列举了一个真实案例，生动说明了加强标准的重要性：“铟泰公司在北美一个EV客户，收到报告说有几辆车抛锚在路上。最后追溯到车内娱乐系统上的一块电路板子上，检查后发现除了工艺上的问题，如回流峰值温度过低、钢网开孔过大、钢网过厚之外，还有就是采用的是现行SIR标准。
工艺没有优化导致湿残留物的存在，更容易产生离子迁移现象，实验发现仅几周时间，接地与外部信号焊盘间形成了0.2mm枝晶。前面提到了现行标准是0.5mm。正是这个0.2mm枝晶短路导致了电动车抛锚。当然后续我们与客户合作，解决了这个问题，也使客户意识到SIR加强标准的重要性。”
5月18日，由铟泰公司专家主导，众多EV相关的OEM、Tier 1 & Tier 2 EMS参与的IPC电动车相关标准专门咨询会顺利举行，相信SIR加强标准很快就能成为新的行业标准。
在第二部分关于高可靠性合金分享中，胡经理提到：“5月16日，根据国家统计局发布的数据，4月份汽车产量128.2万辆，同比减少43.5%，但新能源车维持了42.2%的增长。毫无疑问，与新能源车相关的电子电力半导体器件和汽车电子已经成为行业成长的新引擎。而随之而来的是越来越严苛的工况条件，温度、波动、热冲击要求的提升，急需更加可靠的焊接材料（或合金）。
按照AEC Q100定义，车内娱乐系统要求能过等级2也就是 -40~105°C 温循测试；车身控制模组、门窗控制、直流-直流转换器、电瓶管理需要通过更高的-40~125°C温循测试; 而电动/混动车上的主逆变器、车载充电机、动力总成中发动机控制单元和EPS等则需要通过0级，也就是-40~150°C 温循测试。铟泰公司适时推出高可靠性合金Indalloy 292。”
胡经理简要介绍了Indalloy292合金的特性并分享相关测试数据：“Indalloy292 是由SnAgCuSb等组成的七元无铅合金；熔点214°C， 液相线228°C；兼容Indium 8.9HF助焊剂；在-40/150°C 6000个温循测试后焊点抗裂性能、电气连接性能和剪切力都通过相关测试。（如下图二所示），BGA测试选取192和256颗SAC305球的BGA芯片，电路板使用FR4，OSP，4层板。Indalloy292在上述两种BGA测试中，均表现出最优的结果。剖面分析结果也证实了一点，Indalloy292在IMC接合处有良好的抗裂性能。”
Rel-ion
Rel-ion是铟泰公司为汽车电子和电动车焊接材料提出的新概念，旨在为客户提供高可靠性、可放大且经过验证的材料。
它有三大核心内容：第一，Reliable 是指为热管理、机械和电气性能方面提供高可靠焊接解决方案；第二，Scalable是指铟泰公司有充足产能和全球快速响应能力，使客户不必担心因产品突然上量带来的供应链问题，并且铟泰公司在制造汽车电子材料方面的经验相当成熟，旗下各大产品系列已经通过大厂生产实践，技术稳定，值得信赖；第三，Proven是指产品已经通过客户和市场验证，可节省宝贵的评估时间。
胡经理在阐述Rel-ion时提到：“铟泰公司与当今众多领先IDM和OEM品牌开展合作，其中不乏10年以上合作伙伴。可以自信地说，已有超过200多辆电动车使用我们的焊接解决方案。铟泰公司为一系列热点问题带来解决方案，如在第一部分中提到的枝晶问题。又如元件翘曲，现已成为高性能CPU中常见的问题，我们通过高粘力锡膏，来解决翘曲引起的NWO和HIP问题。再如，使用Low-alpha材料降低MOSFET封装中由高电压带来的漏电流问题。汽车上电子系统越来越复杂、密度越来越高、电子组件运行时间更长、热输出难度增加，这会造成局部温度过高的热点出现，这就需要在第二部分中提到的高可靠性合金材料。还有焊片和内置铜支架的焊片可以提供精确的焊接层控制，增加了抗蠕变和抗疲劳性能，避免功率模块出现电气或机械连接异常的分层问题。（如下图四所示）
在本期IPC WorksASIA新能源线上研讨会中，与会听众们对胡经理深入浅出的演讲很感兴趣，在最后的“你问我答”环节中，胡经理还为大家进行了“专属解答”，现场提问相当活跃，我们精选整理了一些大家比较关注的问题，下面就一起来看看吧，说不定有您关注的问题。
Q：铟泰公司的solder在SIR後能有比較好的performance的主因是什麼?
A：主要是助焊剂配方差异，有针对高SIR要求作特别优化。
Q：Indalloy292 is a mass production product or still in prototype?A：It’s MP product.Q：Can we get more details for Indalloy292?
A：You can visit Indium website: http://www.indium.com or send mail to me: lhu@indium.com（高可靠合金Indalloy292和Indalloy276的TDS链接：https://www.indium.com/technical-documents/product-data-sheets/download/4278/）
Q：请问高可靠性锡膏的循环次数选用的元件和PCB材料是什么？是在膨胀系数差异较大的材料之间做的吗，比如PCB用铜基板，元件是陶瓷基材的电阻。
A：TC使用的1.6mm厚6层的PCB，元件是英制0603陶瓷电阻。
Q：Will current LTS be acceptable by Car industry?
A：It’s hard to say. I will say that depends on application. Bi-base alloy is very poor on drop-shock test, what is not suitable for high temperature variation, vibration condition. We have new mixed-alloy technology – Durafuse LT what can reflow at 200degC, reliability is comparable with SAC305. Send mail to me if need more details (lhu@indium.com)(Durafuse LT TDS下载链接：https://www.indium.com/technical-documents/product-data-sheets/download/4690/)
Q：这款焊膏或焊料配合使用的助焊剂的信息，或者相关清洁度测试的情况是怎样的？
A：No-clean flux通常是不做清洗的。良性助焊剂残留有时会对SIR、ECM 带来帮助。除非需要Molding、underfill后续工艺时，才需要考虑使用溶剂清洗，清洗后一般使用显微镜检查确认清洗效果。
Q：新能源汽车电子测试标准有哪些国际标准？
A：IPC、AEC、JEDEC、MIL等。
Q：目前有哪一些传统电子模块测试标准在新能源车上已经明显不适用了？
A：目前我们看到的比较重要的是SIR标准。其它与电压相关的标准可能都会有影响，因为EV上使用电压较高，已达到50V。
Q：清洁度的判定允收标准是多少？
A：关于清洗的问题建议咨询清洗剂厂商。查询到的资料有这样的规格，供您参考：单项离子数规格上限1.00μg/cm，总离子数规格上限1.55μg/cm。
胡彦杰，铟泰公司华东区高级技术经理，为铟泰公司华东地区电子组装和半导体大客户提供技术支持服务。他在半导体封装从业超过十六年，在先进封装技术开发、工艺提升、封装材料应用等方面有丰富的经验。
他于2016年加入铟泰公司，拥有中国科学院计算技术研究所集成电路工程硕士学位和南开大学理学学士学位。
更多信息和资料，请访问铟泰公司官方网站www.indiumchina.cn，或者关注铟泰公司官方微信号indiumcorporation。
