本文關(guān)鍵詞：LED芯片組件封裝用高性能焊鋁錫膏研制

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【摘要】：隨著電子工業(yè)和基于LED的照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鋁及鋁合金憑借著其低密度、高比強(qiáng)度、高電導(dǎo)率及大幅度降低成本等優(yōu)勢(shì),正逐步在一些工業(yè)領(lǐng)域中取代銅。但鋁及鋁合金的低溫焊接長(zhǎng)期以來一直是一個(gè)難題,特別是使用錫膏對(duì)鋁及鋁合金制LED芯片組件進(jìn)行工藝溫度低于300°C的低溫軟釬焊時(shí),要求錫膏應(yīng)具有良好的印刷性能、優(yōu)良的可焊性、低的焊后殘留及良好的儲(chǔ)存性能。同時(shí),鋁用錫膏中助焊劑具有較強(qiáng)的腐蝕性,在錫膏儲(chǔ)存過程中會(huì)與釬料合金粉末發(fā)生反應(yīng)而腐蝕之,造成錫膏發(fā)干及活性下降,因此設(shè)計(jì)和制備鋁用錫膏相較于用于銅基板或其它凸點(diǎn)下金屬層釬焊的常規(guī)錫膏難度更高。尤其是近年來LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)中對(duì)鋁及鋁合金低溫軟釬焊用錫膏的需求正在不斷上升,故目前亟需研發(fā)出可以應(yīng)用于LED照明工業(yè)的散熱模塊與支撐模塊等連接的鋁用錫膏。本論文研究通過添加不同成分的活性劑、溶劑、表面活性劑、觸變劑及其它添加劑等組成,采用單成分或多成分正交實(shí)驗(yàn)對(duì)每一種類型的鋁用錫膏助焊劑成分進(jìn)行定性和定量的研究,提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的配方設(shè)計(jì)并進(jìn)行了改進(jìn)和完善。在確定出合金粉末成分與助焊劑的組成百分比的基礎(chǔ)上,調(diào)整釬料與助焊劑的配比,找出最佳比例制成鋁用焊錫膏,并通過鋪展性和焊點(diǎn)力學(xué)性能試驗(yàn)對(duì)焊鋁錫膏工藝性能和可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。最終研發(fā)出了適用于慢速加熱和快速加熱的兩種鋁及鋁合金用錫膏。研究結(jié)果表明,有機(jī)胺和無機(jī)酸的復(fù)配可以作為良好的助焊劑活性基體,能夠在焊接過程中松動(dòng)鋁表面的致密氧化膜;活性鹽的加入可以進(jìn)一步松動(dòng)和剝離鋁氧化膜,并促進(jìn)釬料在鋁及鋁合金基板上的鋪展;釬料粉末粒度的減小會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)的鋪展面積減小并降低錫膏狀態(tài)的失穩(wěn)時(shí)間;焊接加熱速率對(duì)焊點(diǎn)鋪展性能有很大影響,從1.5°C/s上升至20.0°C/s后,焊點(diǎn)的鋪展面積有大幅度的提高;焊點(diǎn)高度對(duì)焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度的影響十分顯著,焊點(diǎn)高度為0.5 mm時(shí)由于大量孔洞的存在,其抗拉強(qiáng)度明顯減小。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN405;TG425;TN312.8

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