本文關(guān)鍵詞：磁場對無鉛焊點(diǎn)顯微組織和性能影響的研究

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【摘要】：電子產(chǎn)品在多耦合條件下服役時(shí),會受到多因素的影響,隨著其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,磁場也成為服役環(huán)境因素之一。電子產(chǎn)品的磁場環(huán)境主要來自兩方面:一是外加磁場;二是自身電磁感應(yīng)產(chǎn)生的磁場。關(guān)于焊點(diǎn)在電、力、熱條件下失效的研究已有相關(guān)報(bào)道,而關(guān)于磁場對焊點(diǎn)失效的影響的研究較少。電子產(chǎn)品在磁場環(huán)境下服役,其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)受磁場影響發(fā)生變化,影響電子產(chǎn)品壽命。因此焊點(diǎn)在磁場或者磁場與其他條件共同存在下的可靠性研究變得非常重要。本文研究了單一磁場條件下Sn-0.3Ag-0.7Cu低銀無鉛釬料焊點(diǎn)和分別添加1wt.%Fe粉和0.6wt.%Ni粉的Sn-0.3Ag-0.7Cu焊點(diǎn)以10k/min的速度,從293k升溫到573k后以50k/min的速度降溫到293k得到的焊點(diǎn)組織,與無磁場條件對比。通過掃描電鏡觀察其金屬間化合物(IMC)的形貌、大小與分布,并計(jì)算出IMC層的平均厚度,利用EBSD觀察β Sn晶粒取向。此外,搭建磁電共存實(shí)驗(yàn)平臺來模擬焊點(diǎn)在磁電共存條件下的服役環(huán)境。在銅基板上填充Sn-0.3Ag-0.7Cu釬料,將得到接頭尺寸為1mm×1mm的試樣。當(dāng)通電20A時(shí),形成0.2×104A/cm2電流密度。通電時(shí)間為2天、5天和10天。設(shè)立只通電不加磁場的試驗(yàn)作為對照組。使用無紙記錄儀測量出焊點(diǎn)兩端電壓,利用歐姆定律計(jì)算出焊點(diǎn)電阻。通過拉伸試驗(yàn)機(jī)獲得焊點(diǎn)剪切力后計(jì)算出焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度。本文通過實(shí)驗(yàn)得到結(jié)論:在單一磁場條件下,焊點(diǎn)的IMC層受磁場影響,形貌發(fā)生變化,由扇貝狀轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧?IMC層平均厚度發(fā)生變化,沿著磁場方向厚度變大,沿磁場線反方向厚度變小;釬料基體β Sn晶粒有沿磁場方向生長的趨勢;添加Fe粉和Ni粉的釬料,受磁場影響金屬間化合物形核更為容易,分布更加均勻。磁電共存時(shí),焊點(diǎn)的顯微組織在磁場存在的條件下,電遷移現(xiàn)象明顯,極化現(xiàn)象嚴(yán)重;焊點(diǎn)的阻值增加明顯,導(dǎo)電性能下降;磁場條件下,焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度降低,力學(xué)性能下降。磁場存在的條件下焊點(diǎn)顯微組織產(chǎn)生新的變化,進(jìn)而影響焊點(diǎn)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN05
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本文編號：1211442