高硅SiCp/Al電子封裝復(fù)合材料的化學(xué)鍍鎳及釬焊研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-10 13:22
高硅SiCp/Al復(fù)合材料具有高熱導(dǎo)率、低且可調(diào)的熱膨脹系數(shù)及高比強(qiáng)度,在電子封裝行業(yè)及航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。高硅SiCp/Al復(fù)合材料釬焊連接是電子器件封裝的關(guān)鍵步驟,表面金屬化是前提,化學(xué)鍍Ni-P合金是最常用的手段。因此,高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳及釬焊的研究是高硅SiCp/Al復(fù)合材料在電子封裝及器件領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)性課題,對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)也具有重要價(jià)值。采用SnCl2、PdCl2基溶液對(duì)高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面進(jìn)行敏化/活化,研究不同敏化時(shí)間下復(fù)合材料表面狀態(tài)及敏化/活化質(zhì)點(diǎn)的分布特征。敏化1.0min后,復(fù)合材料試樣表面Al合金腐蝕適中,無大而深的腐蝕孔洞,Sn(OH)2顆粒在復(fù)合材料表面分布比較均勻,保證試樣表面Pd活化質(zhì)點(diǎn)較均勻分布。采用H2PO2-基化學(xué)鍍液在敏化-活化后的高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面鍍覆Ni-P合金。研究了復(fù)合材料表面形貌對(duì)Ni-P沉積過程影響及Ni和P原子間結(jié)合方式。Sn/Pd活化點(diǎn)分布不均導(dǎo)致Ni-P顆粒優(yōu)先沉積在Al合金和粗糙的SiC表面以及腐蝕孔洞中,Ni-P合金膜具有非晶結(jié)構(gòu),其中Ni原子和P原子存在化學(xué)鍵結(jié)合。在...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 電子封裝材料
1.2 SiCp/Al電子封裝材料
1.2.1 SiCp/Al電子封裝材料性能
1.2.2 SiCp/Al電子封裝材料應(yīng)用
1.3 SiCp/Al復(fù)合材料的化學(xué)鍍Ni-P合金
1.3.1 化學(xué)鍍
1.3.2 化學(xué)鍍鎳基本原理
1.3.3 化學(xué)鍍鎳工藝及特點(diǎn)
1.3.4 SiCp/Al復(fù)合材料表面化學(xué)鍍Ni-P合金
1.4 高硅SiCp/Al復(fù)合材料的釬焊封裝
1.4.1 釬焊及其特點(diǎn)
1.4.2 Au-Sn共晶焊料
1.4.3 Au-20Sn焊料與Ni-P金屬基體界面反應(yīng)
1.5 本論文研究的意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.1 試樣選取
2.2.2 活化-敏化
2.2.3 化學(xué)鍍鎳
2.2.4 釬焊
2.2.5 熱震實(shí)驗(yàn)
2.2.6 熱沖擊實(shí)驗(yàn)
2.3 結(jié)構(gòu)分析測試
2.3.1 金相顯微觀察
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)觀察分析
2.3.3 X射線衍射(XRD)分析
2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4 主要儀器設(shè)備
第三章 高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面敏化活化
3.1 引言
3.2 敏化時(shí)間
3.3 敏化液濃度
3.4 本章小結(jié)
第四章 高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳
4.1 引言
4.2 化學(xué)鍍Ni-P層形貌
4.2.1 化學(xué)鍍時(shí)間對(duì)鍍層形貌的影響
4.2.2 化學(xué)鍍溫度對(duì)鍍層形貌的影響
4.3 化學(xué)鍍Ni-P合金原子結(jié)合狀態(tài)
4.4 XRD分析
4.5 化學(xué)鍍Ni-P合金層生長動(dòng)力學(xué)
4.6 熱震實(shí)驗(yàn)
4.7 表層電鍍Au
4.8 本章小結(jié)
第五章 Ni-P金屬化SiCp/Al復(fù)合材料釬焊研究
5.1 引言
5.2 釬焊接頭制備
5.3 不同釬焊溫度下釬焊接頭界面
5.4 Au20Sn焊料和Ni-P合金鍍層界面反應(yīng)
5.5 物相分析
5.6 不同釬焊時(shí)間下釬焊接頭截面形貌
5.7 老化退火對(duì)Ni-P/Au20Sn焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)影響
5.8 熱沖擊試驗(yàn)
5.9 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型三元復(fù)合絡(luò)合劑體系對(duì)AZ91D鎂合金表面酸性化學(xué)鍍Ni-P的影響(英文)[J]. 王慧龍,劉凌云,姜文鳳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[2]化學(xué)鍍鎳的研究進(jìn)展[J]. 武慧慧,郝利峰,韓生. 電鍍與精飾. 2014(03)
[3]高性能SiC增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的顯微組織和熱性能[J]. 劉玫潭,蔡旭升,李國強(qiáng). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]高硅鋁合金電子封裝材料研究進(jìn)展[J]. 解立川,彭超群,王日初,王小鋒,蔡志勇,劉兵. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(09)
[5]Influence of pH values on electroless Ni-P-SiC plating on AZ91D magnesium alloy[J]. 溝引寧,黃偉九,曾榮昌,朱翊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[6]Interfacial reactions between Sn-2.5Ag-2.0Ni solder and electroless Ni(P) deposited on SiCp/Al composites[J]. 吳茂,曲選輝,何新波,Rafi-ud-din,任淑彬,秦明禮. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(06)
[7]ZrO2陶瓷表面化學(xué)鍍鎳沉積機(jī)理分析[J]. 張桂敏,張安富,雷家珩. 兵器材料科學(xué)與工程. 2007(01)
[8]Au/Sn界面互擴(kuò)散特征[J]. 陳松,劉澤光,陳登權(quán),羅錫明,許昆,鄧德國. 稀有金屬. 2005(04)
[9]金錫焊料及其在電子器件封裝領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 周濤,湯姆·鮑勃,馬丁·奧德,賈松良. 電子與封裝. 2005(08)
[10]SiCp/Al復(fù)合材料與化學(xué)鍍鎳層結(jié)合機(jī)理研究[J]. 李麗波,安茂忠,武高輝. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2005(07)
博士論文
[1]化學(xué)鍍鎳磷合金過程中磷的析出及其對(duì)鍍層性能的影響[D]. 崔國峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2968781
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 電子封裝材料
1.2 SiCp/Al電子封裝材料
1.2.1 SiCp/Al電子封裝材料性能
1.2.2 SiCp/Al電子封裝材料應(yīng)用
1.3 SiCp/Al復(fù)合材料的化學(xué)鍍Ni-P合金
1.3.1 化學(xué)鍍
1.3.2 化學(xué)鍍鎳基本原理
1.3.3 化學(xué)鍍鎳工藝及特點(diǎn)
1.3.4 SiCp/Al復(fù)合材料表面化學(xué)鍍Ni-P合金
1.4 高硅SiCp/Al復(fù)合材料的釬焊封裝
1.4.1 釬焊及其特點(diǎn)
1.4.2 Au-Sn共晶焊料
1.4.3 Au-20Sn焊料與Ni-P金屬基體界面反應(yīng)
1.5 本論文研究的意義及內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 實(shí)驗(yàn)過程
2.2.1 試樣選取
2.2.2 活化-敏化
2.2.3 化學(xué)鍍鎳
2.2.4 釬焊
2.2.5 熱震實(shí)驗(yàn)
2.2.6 熱沖擊實(shí)驗(yàn)
2.3 結(jié)構(gòu)分析測試
2.3.1 金相顯微觀察
2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)觀察分析
2.3.3 X射線衍射(XRD)分析
2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4 主要儀器設(shè)備
第三章 高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面敏化活化
3.1 引言
3.2 敏化時(shí)間
3.3 敏化液濃度
3.4 本章小結(jié)
第四章 高硅SiCp/Al復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳
4.1 引言
4.2 化學(xué)鍍Ni-P層形貌
4.2.1 化學(xué)鍍時(shí)間對(duì)鍍層形貌的影響
4.2.2 化學(xué)鍍溫度對(duì)鍍層形貌的影響
4.3 化學(xué)鍍Ni-P合金原子結(jié)合狀態(tài)
4.4 XRD分析
4.5 化學(xué)鍍Ni-P合金層生長動(dòng)力學(xué)
4.6 熱震實(shí)驗(yàn)
4.7 表層電鍍Au
4.8 本章小結(jié)
第五章 Ni-P金屬化SiCp/Al復(fù)合材料釬焊研究
5.1 引言
5.2 釬焊接頭制備
5.3 不同釬焊溫度下釬焊接頭界面
5.4 Au20Sn焊料和Ni-P合金鍍層界面反應(yīng)
5.5 物相分析
5.6 不同釬焊時(shí)間下釬焊接頭截面形貌
5.7 老化退火對(duì)Ni-P/Au20Sn焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)影響
5.8 熱沖擊試驗(yàn)
5.9 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]新型三元復(fù)合絡(luò)合劑體系對(duì)AZ91D鎂合金表面酸性化學(xué)鍍Ni-P的影響(英文)[J]. 王慧龍,劉凌云,姜文鳳. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(09)
[2]化學(xué)鍍鎳的研究進(jìn)展[J]. 武慧慧,郝利峰,韓生. 電鍍與精飾. 2014(03)
[3]高性能SiC增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的顯微組織和熱性能[J]. 劉玫潭,蔡旭升,李國強(qiáng). 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]高硅鋁合金電子封裝材料研究進(jìn)展[J]. 解立川,彭超群,王日初,王小鋒,蔡志勇,劉兵. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(09)
[5]Influence of pH values on electroless Ni-P-SiC plating on AZ91D magnesium alloy[J]. 溝引寧,黃偉九,曾榮昌,朱翊. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(S2)
[6]Interfacial reactions between Sn-2.5Ag-2.0Ni solder and electroless Ni(P) deposited on SiCp/Al composites[J]. 吳茂,曲選輝,何新波,Rafi-ud-din,任淑彬,秦明禮. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(06)
[7]ZrO2陶瓷表面化學(xué)鍍鎳沉積機(jī)理分析[J]. 張桂敏,張安富,雷家珩. 兵器材料科學(xué)與工程. 2007(01)
[8]Au/Sn界面互擴(kuò)散特征[J]. 陳松,劉澤光,陳登權(quán),羅錫明,許昆,鄧德國. 稀有金屬. 2005(04)
[9]金錫焊料及其在電子器件封裝領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 周濤,湯姆·鮑勃,馬丁·奧德,賈松良. 電子與封裝. 2005(08)
[10]SiCp/Al復(fù)合材料與化學(xué)鍍鎳層結(jié)合機(jī)理研究[J]. 李麗波,安茂忠,武高輝. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2005(07)
博士論文
[1]化學(xué)鍍鎳磷合金過程中磷的析出及其對(duì)鍍層性能的影響[D]. 崔國峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):2968781
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