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PQFP器件焊点质量控制与可靠性 被引量：1
1
作者 张威 刘坤鹏 +4 位作者 向刚 张沄瑄 于沐瀛 王尚 田艳红 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期1-10,共10页
针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电... 针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电镜分析,揭示了焊缝高度与钎料量对焊点质量的影响机制.结果表明,钎料量增加使润湿高度提升(0.050~0.099 3 mm^(3)为理论最佳范围),而焊缝高度增大则削弱润湿效果,0.12 mm钢网与0.05 mm焊缝高度组合可实现桥联率最低、抗拉强度最优的焊接质量.通过高温加速老化试验发现,Cu焊盘侧IMC由Cu_(6)Sn_(5)/Cu3Sn构成且呈扇贝状向平直状演变,Ni阻挡层使引脚侧(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)层厚度降低.基于Fick扩散定律建立的IMC生长动力学模型表明,双侧IMC层厚符合抛物线生长规律,活化能分别为20.67 kJ/mol(Cu侧)和52.79 kJ/mol(Ni侧).以IMC临界厚度3.5μm为失效判据,推算出器件焊点在23℃贮存寿命可达27.5年,研究成果为航天电子装备的长寿命可靠性设计与工艺优化提供了理论依据和数据支撑. 展开更多
关键词 PQFP器件 钎料量 焊缝高度 金属间化合物 寿命预测
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Ni掺杂Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物的各向异性研究
2
作者 王彪 严继康 +3 位作者 卢俊熙 李国超 赵建华 冷曼希 《稀有金属》 北大核心 2025年第6期874-883,共10页
本文采用Ni元素作为掺杂组元,利用高温熔炼技术制备了Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金(x=0,3%和6%,质量分数)。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)等设备对合金的微观组织进行表征,并对合金的硬度进行了测试,分析了Ni添加对Cu_(6)Sn_(5)金属间... 本文采用Ni元素作为掺杂组元,利用高温熔炼技术制备了Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金(x=0,3%和6%,质量分数)。采用X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)等设备对合金的微观组织进行表征,并对合金的硬度进行了测试,分析了Ni添加对Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物合金结构、显微组织的影响。研究了不同含量Ni元素添加对高温相Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物性能的影响,基于第一性原理对η-Cu_(6)Sn_(5)和(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)的力学性能和态密度进行了计算。结果表明:Cu_(6)Sn_(5)-x Ni合金主要以3种不同形式的物质存在,都为较大的块体且无其他杂质以及沉淀物生成。添加Ni元素后,对η-Cu_(6)Sn_(5)的体积模量(B)、杨氏模量(E)和硬度(H)的各向异性都有抑制作用,在(001)面上的弹性各向异性降低更为显著,而(100)面上的各向异性略有增加。态密度分析得出Ni元素的轨道杂化使η-Cu_(6)Sn_(5)的成键效应得到增强,有利于形成稳定的(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)结构。 展开更多
关键词 NI Cu_(6)Sn_(5) 各向异性 计算
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Sn-0.7Cu/Cu焊点界面金属间化合物的扩散行为
3
作者 王彪 王昆洋 +3 位作者 赵建华 廖俊杰 郭润杰 严继康 《焊接》 2025年第11期39-44,51,共7页
【目的】旨在探究Sn-0.7Cu钎料与Cu基底间的原子扩散行为及金属间化合物(IMC)的生长机制。【方法】通过回流焊接制备Sn-0.7Cu/Cu焊点并对焊点进行0 h,50 h,150 h,250 h,350 h和500 h高温时效,结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察... 【目的】旨在探究Sn-0.7Cu钎料与Cu基底间的原子扩散行为及金属间化合物(IMC)的生长机制。【方法】通过回流焊接制备Sn-0.7Cu/Cu焊点并对焊点进行0 h,50 h,150 h,250 h,350 h和500 h高温时效,结合金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察焊点形貌,同时采用LAMMPS软件对IMC层Cu原子与Sn原子间扩散行为进行模拟。【结果】结果表明,随时效时间的增大,界面IMC层由扇贝状Cu_(6)Sn_(5)逐渐转变为平面型Cu_(3)Sn;Cu基底向IMC层呈现稳态扩散,而钎料向IMC层为非稳态扩散;Sn-0.7Cu/Cu界面扩散系数为4.82×10^(-9)cm^(2)/s,较Sn/Cu界面的5.05×10^(-9)cm^(2)/s有所降低。【结论】证实Cu元素添加可有效抑制Sn原子扩散。该研究为高可靠性钎料设计提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 金属间化合物 扩散 锡基钎料 SN-0.7CU 无铅钎料 高温时效
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泡沫铜复合金属间化合物接头的微观组织与力学性能 被引量：1
4
作者 朱琳 任婧 黄明亮 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1511-1521,共11页
本文研究了用于第三代半导体功率器件芯片互连的Sn填充泡沫Cu复合钎料,利用瞬态液相扩散钎焊(TLPS)工艺进行全金属间化合物(IMC)互连接头制备,研究孔隙率对复合接头的工艺时间、微观组织、力学性能与时效可靠性的影响。结果表明:260℃下... 本文研究了用于第三代半导体功率器件芯片互连的Sn填充泡沫Cu复合钎料,利用瞬态液相扩散钎焊(TLPS)工艺进行全金属间化合物(IMC)互连接头制备,研究孔隙率对复合接头的工艺时间、微观组织、力学性能与时效可靠性的影响。结果表明:260℃下,熔化的Sn与泡沫Cu发生液/固界面反应,生成高熔点的Cu6Sn5与Cu_(3)Sn IMC,实现了“低温钎焊、高温服役”;随着孔隙率从76%降至65%,TLPS工艺时间从2.5 h缩短至1.5 h;复合接头中泡沫Cu骨架占比增加,剪切强度从45.9 MPa提升至58.0 MPa,这主要是由于三维泡沫Cu骨架提高了断裂能以及IMC晶粒显著细化而引起的细晶强化。时效过程中Cu_(3)Sn不断生长,孔洞在Cu_(3)Sn/Cu_(3)Sn之间形成,导致剪切强度降低,65%孔隙率泡沫Cu复合接头的剪切强度仍然最高(38.4 MPa)。 展开更多
关键词 瞬态液相扩散钎焊 泡沫铜 复合钎料 金属间化合物 力学性能 时效可靠性
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中低温Sn-In-Bi-(Ag,Cu)焊料成分设计及可靠性研究 被引量：1
5
作者 梁泽 蒋少强 +4 位作者 王剑 王世堉 聂富刚 张耀 周健 《电子与封装》 2025年第9期6-13,共8页
在较高的焊接温度下芯片和基板变形量大,导致枕头效应(HoP)、虚焊(NWO)、桥接(SBB)等焊接问题突出,SAC305等常规中高温焊料已不能适用于大尺寸芯片焊接工艺要求,而低熔点SnBi基焊料可靠性尚有不足。为了解决熔点与可靠性的矛盾,通过In... 在较高的焊接温度下芯片和基板变形量大,导致枕头效应(HoP)、虚焊(NWO)、桥接(SBB)等焊接问题突出,SAC305等常规中高温焊料已不能适用于大尺寸芯片焊接工艺要求,而低熔点SnBi基焊料可靠性尚有不足。为了解决熔点与可靠性的矛盾,通过In、Bi的加入降低了Sn-Ag-Cu焊料的熔点,其合金组织中并未形成低熔点相,同时根据焊点回流和高温老化的组织演变、抗跌落、高温老化、热疲劳等可靠性评价优化了Ag的含量。结果表明,相比SAC305,新型中低温Sn-In-Bi-(Ag,Cu)焊料的回流温度可降低20~25℃,基体强化的同时金属间化合物颗粒相的粗化得到抑制,其焊点可靠性也更优异。 展开更多
关键词 中低温焊料 Sn-In-Bi-(Ag Cu)五元合金 熔点 可靠性 金属间化合物
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电子封装铜键合丝的研究进展 被引量：1
6
作者 谢道春 甘贵生 +6 位作者 马勇冲 李方樑 朱俊雄 窦俊丰 张嘉俊 夏大权 徐向涛 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期758-784,共27页
无论是先进封装还是功率封装,高电流密度和更高服役温度将是电子封装的主要趋势。本文综述了当前主流的纯铜、铜合金及镀钯铜键合丝的研究进展,提出利用金、银固有的键合优势开发金包铜、银包铜新型双金属或多金属键合丝材料;通过键合... 无论是先进封装还是功率封装,高电流密度和更高服役温度将是电子封装的主要趋势。本文综述了当前主流的纯铜、铜合金及镀钯铜键合丝的研究进展,提出利用金、银固有的键合优势开发金包铜、银包铜新型双金属或多金属键合丝材料;通过键合丝进给系统辅热,可以在软化键合丝的同时降低键合的下压力;开发飞秒激光-热声键合新装备,以实现键合丝快速、微区加热,从而降低铜键合丝氧化和硬度。键合丝是集成电路等半导体封装的关键性材料,低成本、高导热的铜键合丝具有明显的优势,势必继续抢占键合丝的市场份额,需加强对大电流、高温及多物理场等极端条件下铜键合丝电迁移、热迁移的可靠性研究,多方协同推动国产化铜键合丝的研究与应用。 展开更多
关键词 电子封装 铜键合丝 双金属 高电流密度 可靠性
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成分变化对SnBiInAl低熔点中熵钎料合金组织与性能的影响
7
作者 高闫 田茹玉 +4 位作者 郭小童 梁建超 吴芃 邓涛 王玮 《焊接学报》 北大核心 2025年第11期76-83,共8页
随着三维集成封装技术的迅速发展,对低温无铅钎料的性能与可靠性提出了更高的要求.基于中熵合金理念设计和制备出四种不同成分的SnBiInAl低熔点中熵钎料合金.结果表明,Sn_(34)Bi_(30)In_(31)Al_(5)(原子分数,%)和Sn_(42)Bi_(22)In_(31)A... 随着三维集成封装技术的迅速发展,对低温无铅钎料的性能与可靠性提出了更高的要求.基于中熵合金理念设计和制备出四种不同成分的SnBiInAl低熔点中熵钎料合金.结果表明,Sn_(34)Bi_(30)In_(31)Al_(5)(原子分数,%)和Sn_(42)Bi_(22)In_(31)Al_(5)钎料合金的峰值熔化温度偏低,分别为90.5℃和87.5℃;Sn_(55)Bi_(33)In_9Al_(3)和Sn_(56)Bi_(30)In_9Al_(5)钎料合金的峰值熔化温度较高,分别为132.0℃和128.6℃,在180℃下的润湿角分别为42.5°和41.2°,满足钎料润湿性要求. Sn_(42)Bi_(22)In_(31)Al_(5)钎料合金由富Sn相和Bi_(3)In_(5)相构成,其余三种钎料合金均由富Sn相、富Bi相和InBi相构成.四种SnBiInAl中熵钎料中,Sn_(56)Bi_(30)In_9Al_(5)钎料合金的极限抗拉强度最高,为67 MPa,但其断后伸长率较低,约24%,这与合金内的大块富Bi相和各组成相内固溶了较多的Al元素有关. Sn_(55)Bi_(33)In_9Al_(3)钎料合金同时拥有较高的极限抗拉强度(60 MPa)和断后伸长率(40%). 展开更多
关键词 低熔点钎料 中熵 润湿性能 微观结构 拉伸性能
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电子封装混合焊料研究进展
8
作者 李方樑 甘贵生 +6 位作者 窦俊丰 耿明利 朱俊雄 谢道春 夏大权 徐向涛 吴懿平 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第12期4076-4101,共26页
本文综述了纯金属与纯金属组合、纯金属与合金组合、合金与合金组合的三种混合焊料形态,指出混合焊点在热力学上存在不稳定性,服役过程中混合焊点会形成的固溶体或IMC等新相,甚至是相转变,均会影响焊点的热可靠性。当采用低温焊料回流... 本文综述了纯金属与纯金属组合、纯金属与合金组合、合金与合金组合的三种混合焊料形态,指出混合焊点在热力学上存在不稳定性,服役过程中混合焊点会形成的固溶体或IMC等新相,甚至是相转变,均会影响焊点的热可靠性。当采用低温焊料回流工艺时,主要通过固液界面的推移来实现焊料组分间及与界面的互连,这势必会导致高熔点焊料出现弱连接。而采用高温焊料回流工艺时,数秒的焊接时间仍会导致焊点局部成分不均匀,进而影响其服役的可靠性。为此,本文提出取长补短、以强补弱,积极开展对两种焊料混合、三种或更多组分的混合焊料体系的研发,采用特殊的加热手段实现混合焊料的分段局部加热,加大混合焊点可靠性的研究力度,从而加速混合焊料的快速应用。 展开更多
关键词 电子封装 混合焊料 合金化反应 回流工艺 可靠性
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电子封装低温焊料研究进展
9
作者 李方樑 甘贵生 +8 位作者 窦俊丰 谢道春 朱俊雄 耿明利 韩军 杨栋华 潘浩 夏大权 徐向涛 《材料工程》 北大核心 2025年第9期11-28,共18页
多温度梯度的互连焊料组合是实现芯片高密度集成的关键,低温焊料合金是实现低温工艺的前提和电子产品高可靠性的保障。本文综述了Sn-58Bi低温焊料、In基(In-Sn、In-Pb、In-Ag、In-Bi)低温焊料以及其他低温焊料(多元合金、高熵合金、Ga... 多温度梯度的互连焊料组合是实现芯片高密度集成的关键,低温焊料合金是实现低温工艺的前提和电子产品高可靠性的保障。本文综述了Sn-58Bi低温焊料、In基(In-Sn、In-Pb、In-Ag、In-Bi)低温焊料以及其他低温焊料(多元合金、高熵合金、Ga基合金)的研究进展,指出含Bi的Sn-Bi焊料无法回避Bi的偏析和脆断,最优选择是焊接过程中利用混合焊料中其他焊料成分或者外加颗粒与Bi反应形成含Bi化合物消耗掉Bi,不丧失Sn-Bi焊料的焊接性的同时与现有的回流工艺相匹配;In基二元或多元低温焊料以及SnBiInX高熵合金,焊接后脆性Bi相和低熔点Bi-In、Sn-In化合物形成不可避免,应摒弃Bi的使用并控制Sn的含量,如采用低熔点Ga或In与高熔点Cu混合形成非冶金结合的混合或复合焊料,低温瞬态液相键合实现低熔点成分熔化温度附近的低温互连,低熔点相消耗殆尽和高熔点化合物的形成是保证焊点高强度和高温服役的前提。 展开更多
关键词 互连焊料组合 低温焊料 高密度集成 先进封装
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304不锈钢/5052铝合金软钎焊用钎剂及钎料研究
10
作者 刘雅佳 薛忠明 +2 位作者 杜会桥 黄宁 陈树海 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期81-89,共9页
目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn... 目的通过设计不同成分配比的钎剂和钎料,分别对Sn-Zn钎料在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿性进行分析,优化钎剂及钎料成分,以实现304不锈钢/5052铝合金异种金属的软钎焊。方法选取不同NaF含量的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助Sn-20Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,以Sn-20Zn在基底金属表面的润湿铺展面积为判断依据,获得最佳钎剂成分配比。采用最佳钎剂成分配比的ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF钎剂辅助不同配比的Sn-Zn钎料润湿304不锈钢和5052铝合金,对Sn-Zn钎料的成分进行优化。结果随着钎剂中NaF含量的增加,Sn-20Zn在304不锈钢表面的润湿铺展面积逐渐减小,在5052铝合金表面的润湿铺展面积先增大后减小,且当NaF含量(质量分数)为2%时,润湿铺展面积最大,综合考虑,其最佳钎剂成分为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。在采用88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF钎剂辅助钎焊的基础上,当Zn含量(质量分数)为10%时,Sn-10Zn在较低的加热温度下不能在5052铝合金表面实现润湿,除此之外,Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn均能很好地在304不锈钢和5052铝合金表面实现润湿。结论采用ZnCl_(2)-NH_(4)Cl-NaF反应型钎剂实现了Sn-20Zn、Sn-30Zn、Sn-40Zn和Sn-50Zn在300~390℃温度范围内在304不锈钢和5052铝合金表面的润湿,最佳钎剂成分配比为88ZnCl_(2)-10NH_(4)Cl-2NaF。 展开更多
关键词 304不锈钢 5052铝合金 Sn-Zn钎料 钎剂 软钎焊 润湿性
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Sn-57Bi-x(Sb/Ag/Ni)合金微观组织及力学性能
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作者 卢红波 刘晨 +4 位作者 罗晓斌 蔡珊珊 龙登成 张欣 王小京 《稀有金属》 北大核心 2025年第8期1159-1168,共10页
异质结太阳能电池具有转化率高、制程短和工艺温度低等优点,采用传统Sn-40Pb(质量分数)焊料合金焊接,一方面会破坏银浆结构,另一方面会增加电池片的碎片率。因此,光伏产业异质结电池组装提出了低温焊接需求,这使得成本更优的Sn-Bi低温... 异质结太阳能电池具有转化率高、制程短和工艺温度低等优点,采用传统Sn-40Pb(质量分数)焊料合金焊接,一方面会破坏银浆结构,另一方面会增加电池片的碎片率。因此,光伏产业异质结电池组装提出了低温焊接需求,这使得成本更优的Sn-Bi低温合金再一次得到了人们的关注。本文综合研究了x Sb,x Ag和x Ni(x=0.1,0.9,质量分数)元素掺杂对Sn-57Bi合金的熔融特性、显微组织和力学性能的影响。结果表明,3种元素在合金中的存在大为不同。Sb元素的加入以SbSn化合物的形式存在于Sn基体中;Ag元素主要以Ag3Sn化合物分布在相界或晶界;添加了0.9%Ni元素后,生成了尺寸较大的Ni3Sn4金属间化合物和块状Bi相。3种元素的掺杂均减小共晶层间距,使组织细化,其中Ag元素的细化效果比较明显,Sn-57Bi-0.9Ag合金的抗拉强度最大为75.08 MPa,较Sn-58Bi共晶合金提高了24.0%;Sn-57Bi-0.9Ni合金的延伸率最小为13.2%,与Sn-58Bi共晶相比降低了54%;试验中Sb元素的添加对合金的抗拉强度和延伸率的提升都较小,但均有提升。3种元素的掺杂均能提高合金的强度,但仅Sb元素的加入在提高合金强度的同时,未对延伸率产生损伤,Sn-57Bi-0.1Sb合金作为光伏焊料合金更具有优势。 展开更多
关键词 光伏 Sn-Bi焊料 微合金化 抗拉强度 微观组织
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有机酸对SAC305焊锡膏焊接性能的影响 被引量：1
12
作者 付翀 李振阳 +2 位作者 李旭 肖冬 周小伟 《西安工程大学学报》 2025年第1期97-103,共7页
为探究单一有机酸和有机酸复配做活性剂对SAC305焊锡膏焊接润湿性的影响,采用热失重测试确定8种有机酸的分解温度,结合焊锡膏的回流焊接实验,以焊点形貌和铺展率为指标,对单一有机酸配制的焊锡膏的焊接润湿性进行研究,筛选出3种有机酸... 为探究单一有机酸和有机酸复配做活性剂对SAC305焊锡膏焊接润湿性的影响,采用热失重测试确定8种有机酸的分解温度,结合焊锡膏的回流焊接实验,以焊点形貌和铺展率为指标,对单一有机酸配制的焊锡膏的焊接润湿性进行研究,筛选出3种有机酸通过均匀配方设计进行复配,并通过SEM和EDS对焊点界面层进行分析。结果表明:单一有机酸A酸、B酸和水杨酸的焊点形貌饱满、基本无回缩,铺展率在82%以上;3种有机酸复配后焊点均饱满光亮且无回缩,铺展率进一步增大;当A酸、B酸和水杨酸的质量占比分别为43.6%、28.2%、28.2%时,铺展率达到最大值为87.82%,为最佳复配含量。有机酸复配比例对金属间化合物(IMC)层厚度和形态有显著影响,IMC层厚度最小为1.67μm,最大为2.39μm。在最佳复配含量时,IMC层较为平坦、连续且均匀。 展开更多
关键词 SAC305焊锡膏 有机酸 铺展率 焊点形貌 金属间化合物(IMC)
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Sn-Pb铜核微焊点液-固界面反应及力学性能研究
13
作者 丁钰罡 陈湜 +1 位作者 乔媛媛 赵宁 《电子与封装》 2025年第10期37-43,共7页
Cu核微焊点相比传统Sn基微焊点具有更好的导电、导热及力学性能,且可有效控制焊点高度。探究了Sn-Pb合金电沉积工艺,电镀制备出Cu@Sn-Pb、Cu@Ni@Sn-Pb 2种Cu核微焊球,进一步研究了微焊点在250℃下回流的液-固界面反应,并探究了微焊点的... Cu核微焊点相比传统Sn基微焊点具有更好的导电、导热及力学性能,且可有效控制焊点高度。探究了Sn-Pb合金电沉积工艺,电镀制备出Cu@Sn-Pb、Cu@Ni@Sn-Pb 2种Cu核微焊球,进一步研究了微焊点在250℃下回流的液-固界面反应,并探究了微焊点的剪切断裂机理。结果表明,Sn-Pb镀层成分受Pb^(2+)浓度、络合剂浓度、电流密度以及镀液温度等因素影响。镀液温度为25℃、电流密度为1~2 A/dm^(2)时电镀效果最佳。回流后,Cu/Cu@Sn-Pb/Cu微焊点中Sn-Pb/Cu核及Sn-Pb/Cu基板界面处均形成厚度相近的扇贝状Cu6Sn5及薄层状Cu3Sn界面金属间化合物(IMC);而Cu/Cu@Ni@Sn-Pb/Cu微焊点中Sn-Pb/Ni/Cu核及Sn-Pb/Cu基板界面上均形成扇贝状(Cu,Ni)6Sn5 IMC,由于Cu-Ni的交互作用,Cu3Sn IMC生长受到抑制,且Cu基板侧IMC层厚度明显大于Cu核侧。剪切测试结果表明,回流1 min时,Cu/Cu@Ni@Sn-Pb/Cu微焊点与Cu/Cu@Sn-Pb/Cu微焊点剪切强度分别为55.2 MPa和47.9 MPa,镀Ni层后焊点强度提高15.2%。 展开更多
关键词 电子封装 Sn-Pb钎料 Cu核微焊点 液-固界面反应 金属间化合物
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SnAgCu表面贴装焊点在时效和热循环过程中的组织及剪切强度变化 被引量：25
14
作者 肖克来提 杜黎光 +2 位作者 孙志国 盛玫 罗乐 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期439-444,共6页
研究了 ＳｎＡｇＣｕ／Ｃｕ和 ＳｎＡｇＣｕ／Ｎｉ－Ｐ／Ｃｕ表面贴装焊点在时效和热循环过程中的微结构及剪切强度的变化结果表明， ＳｎＡｇＣｕ与 Ｃｕ的反应速率大于其与 Ｎｉ－Ｐ的反应速率．经长时间时效后， ＳｎＡｇＣｕ／Ｃｕ... 研究了 ＳｎＡｇＣｕ／Ｃｕ和 ＳｎＡｇＣｕ／Ｎｉ－Ｐ／Ｃｕ表面贴装焊点在时效和热循环过程中的微结构及剪切强度的变化结果表明， ＳｎＡｇＣｕ与 Ｃｕ的反应速率大于其与 Ｎｉ－Ｐ的反应速率．经长时间时效后， ＳｎＡｇＣｕ／Ｃｕ焊点中 ＳｎＡｇＣｕ与 Ｃｕ的界面成为弱区，而 ＳｎＡｇＣｕ／Ｎｉ－Ｐ／Ｃｕ焊点的剪切断裂则发生在 Ｎｉ－Ｐ与 Ｃｕ的界面．热循环过程中两种焊点均产生裂纹且强度下降．长时间热循环后 Ｎｉ－Ｐ与 Ｃｕ分层脱开， ＳｎＡｇＣｕ／Ｎｉ－Ｐ焊点失去强度． 展开更多
关键词 SnAgCu钎料 金属间化合物 表面贴装 时效 热循环 剪切强度 电子封装
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添加0.10%Ce对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料与Cu基板间界面IMC的影响 被引量：22
15
作者 卢斌 王娟辉 +2 位作者 栗慧 朱华伟 焦宪贺 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期390-395,共6页
研究Sn-0.7Cu-0.5Ni-xCe(x=0,0.1)焊料与铜基板间543K钎焊以及453K恒温时效对界面金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响。结果表明:往Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金中添加0.10%Ce,能抑制等温时效过程中界面IMC的形成与生长;焊点最初形成... 研究Sn-0.7Cu-0.5Ni-xCe(x=0,0.1)焊料与铜基板间543K钎焊以及453K恒温时效对界面金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响。结果表明:往Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金中添加0.10%Ce,能抑制等温时效过程中界面IMC的形成与生长;焊点最初形成的界面IMC为Cu6Sn5,时效10d后,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce这2种焊料中均有Cu3Sn形成,与Sn-0.7Cu-0.5Ni/Cu焊点相比,Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce/Cu界面IMC层较为平整;该界面IMC的形成与生长均受扩散控制,主要取决于Cu原子的扩散,添加稀土元素Ce能抑制Cu原子的扩散,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce焊点界面IMC层的生长速率分别为6.15×10-18和5.38×10?18m2/s。 展开更多
关键词 无铅焊料 界面反应 等温时效 IMC 生长率
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Bi、Ag对Sn-Zn无铅钎料性能与组织的影响 被引量：30
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作者 吴文云 邱小明 +2 位作者 殷世强 孙大谦 李明高 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期158-163,共6页
研究了Bi、Ag对Sn-9Zn无铅钎料系统润湿性、接头力学性能及微观组织的影响。结果表明:Sn-9Zn无铅钎料的润湿性较差,添加适量的Bi有助于提高钎料的润湿性和接头剪切强度,但同时也使接头的塑性降低;添加适量的Ag能明显改善钎料的润湿性和... 研究了Bi、Ag对Sn-9Zn无铅钎料系统润湿性、接头力学性能及微观组织的影响。结果表明:Sn-9Zn无铅钎料的润湿性较差,添加适量的Bi有助于提高钎料的润湿性和接头剪切强度,但同时也使接头的塑性降低;添加适量的Ag能明显改善钎料的润湿性和接头塑性,但Ag的质量分数超过1.5%时会降低钎料润湿性和接头剪切强度。Sn-9Zn-Bi系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及Bi的析出物组成;Sn-9Zn-Ag系无铅钎料组织由富Sn相、富Zn相及AgZn3化合物组成。 展开更多
关键词 Sn-Zn无铅钎料 微观组织 润湿性能 力学性能
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Sn-Zn-Cu无铅钎料的组织、润湿性和力学性能 被引量：37
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作者 谢海平 于大全 +1 位作者 马海涛 王来 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1694-1699,共6页
研究了(Sn 9Zn) xCu无铅钎料的微观组织、润湿性能和力学性能。Cu的加入使得Sn 9Zn钎料中针状富Zn相逐渐转变为Cu Zn化合物,当Cu含量为8%时,Cu6Sn5相生成。Sn Zn Cu合金熔点随着Cu含量增加而升高,同时润湿性随Cu的加入得到显著改善。使... 研究了(Sn 9Zn) xCu无铅钎料的微观组织、润湿性能和力学性能。Cu的加入使得Sn 9Zn钎料中针状富Zn相逐渐转变为Cu Zn化合物,当Cu含量为8%时,Cu6Sn5相生成。Sn Zn Cu合金熔点随着Cu含量增加而升高,同时润湿性随Cu的加入得到显著改善。使用中性活性松香钎剂,钎料与Cu箔钎焊时的润湿角显著减小。Sn 9Zn的润湿角为120°,而(Sn 9Zn) 10Cu的润湿角为54°。这是由于Cu的加入降低了Zn的活性,减少了Zn在钎料表面氧化,降低了液态钎料表面张力,使得钎料能获得较好的润湿性。合金在2%Cu时获得较高的强度,随着Cu含量的增加,Cu Zn化合物相对增多,抗拉强度有所下降;而合金的塑性随着Cu的加入迅速下降。 展开更多
关键词 无铅钎料 Sn—Zn—Cu 微观组织 润湿性 抗拉强度
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绿色无铅电子焊料的研究与应用进展 被引量：46
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作者 张曙光 何礼君 +1 位作者 张少明 石力开 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第6期72-75,共4页
概述了关于无铅电子焊料全球范围的立法与研发计划、国内外无铅焊料的发展现状及所取得的研究成果,探讨了无铅焊料合金的专利问题,进行了无铅软钎焊技术可行性、经济性和可靠性分析,介绍了无铅焊料的应用情况,并展望了前景。
关键词 无铅焊料 微电子组装 焊接 环境保护 软钎焊材料
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Sn-3.5Ag/Cu界面金属间化合物的生长行为研究 被引量：24
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作者 于大全 段莉蕾 +2 位作者 赵杰 王来 C.M.L.Wu 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期532-536,共5页
研究了Sn-3.5Ag无铅钎料和Cu基体在钎焊和时效过程中界面金属间化合物的形成和生长行为.结果表明,在钎焊过程中,由于钎料中存在着Cu的溶解度,界面处生成的金属间化合物存在着分解现象.因此Sn-3.5Ag/Cu界面金属间化合物层厚度与化合物层... 研究了Sn-3.5Ag无铅钎料和Cu基体在钎焊和时效过程中界面金属间化合物的形成和生长行为.结果表明,在钎焊过程中,由于钎料中存在着Cu的溶解度,界面处生成的金属间化合物存在着分解现象.因此Sn-3.5Ag/Cu界面金属间化合物层厚度与化合物层的分解有着密切关系.由于吸附作用,金属间化合物表面形成了纳米级的Ag3Sn颗粒.当钎焊接头在70,125,170℃时效时,钎焊时形成的扇贝状金属间化合物转变为层状.金属间化合物的生长厚度与时效时间的平方根呈线性关系,其生长受扩散机制控制.整个金属间化合物层和Cu6Sn5层的生长激活能分别为75.16 kJ/mol,58.59kJ/mol. 展开更多
关键词 无铅钎料 SN-3.5AG 金属间化合物 钎焊 时效
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微量铈对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金组织与性能的影响 被引量：19
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作者 卢斌 王娟辉 +2 位作者 栗慧 牛华伟 焦羡贺 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期217-223,共7页
研究了微量铈对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金性能（物理性能、润湿性能及力学性能等）与组织的影响.结果表明,与Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金相比,添加铈的作用较明显,适量的铈可有效细化组织,抑制焊料/Cu界面的金属间化合物的生长; 对焊料熔化温... 研究了微量铈对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金性能（物理性能、润湿性能及力学性能等）与组织的影响.结果表明,与Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金相比,添加铈的作用较明显,适量的铈可有效细化组织,抑制焊料/Cu界面的金属间化合物的生长; 对焊料熔化温度影响不大; 略降低焊料合金的电阻率; 未能改善焊料合金的耐蚀性能; 当铈含量为0.1%时,焊料有较好的润湿性.当铈含量为0.05%～0.10%时焊料合金具有较好的综合性能. 展开更多
关键词 无铅焊料 Sn-0.7Cu-0.5Ni合金系 铈 组织 性能
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