ZnO納米顆粒增強(qiáng)SnAgCu無(wú)鉛釬料的可靠性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 08:18
隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品向著便攜化、小型化以及高性能方向發(fā)展,Sn-Ag-Cu系無(wú)鉛釬料是目前最有可能替代傳統(tǒng)Sn-Pb系釬料的釬料產(chǎn)品。本文根據(jù)電子封裝產(chǎn)業(yè)對(duì)于無(wú)鉛釬料的性能的需求,對(duì)納米/微米ZnO顆粒增強(qiáng)Sn-3.0Ag-0.5Cu復(fù)合釬料的潤(rùn)濕性、熔點(diǎn)、金屬間化合物層厚度以及金屬間化合物層組織進(jìn)行了研究,研究結(jié)論如下:(1)對(duì)復(fù)合釬料的熔化特性和潤(rùn)濕性分析表明:ZnO顆粒對(duì)Sn-3.0Ag-0.5Cu釬料熔點(diǎn)的影響不明顯;增強(qiáng)顆粒的加入可以明顯改善Sn-3.0Ag-0.5Cu無(wú)鉛釬料的潤(rùn)濕性,添加量在0~2.0 wt.%范圍內(nèi),納米復(fù)合釬料在ZnO含量為0.5 wt.%時(shí)達(dá)到了最大值,微米ZnO復(fù)合釬料在含量為1.5 wt.%時(shí)達(dá)到最大值,納米復(fù)合釬料的潤(rùn)濕性優(yōu)于微米復(fù)合釬料,在最佳值時(shí)納米ZnO顆粒復(fù)合釬料相對(duì)于Sn-3.0Ag-0.5Cu釬料潤(rùn)濕角降低了76.66%。(2)ZnO顆粒對(duì)金屬間化合物(IMC)組織的生長(zhǎng)起到了抑制作用。納米顆粒抑制IMC的生長(zhǎng)主要通過(guò)阻礙原子擴(kuò)散和吸附到IMC晶粒表面兩種途徑抑制晶粒生長(zhǎng)。由于機(jī)體中晶粒表面吸附增強(qiáng)相顆粒后會(huì)降低其表面自由能,使其變得穩(wěn)...
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SAC305合金粉和ZnO顆粒的形貌圖??aSAC305;bZnOcZnO
第二章實(shí)驗(yàn)材料及方法??切割,大小為15?_x?15?圖2-2為切割后Cu板。Cu基板需要表面光滑??無(wú)劃痕,因?yàn)槿绻茫趸灞砻娲植诰蜁?huì)對(duì)釬料的潤(rùn)濕過(guò)程造成阻礙,影響對(duì)??釬料潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)。所以需要對(duì)Cu基板進(jìn)行打磨拋光處理,具體處理過(guò)程為:??使用丙酮浸泡Cu基板,去除表面油污;之后依次使用400號(hào)、600號(hào)、1000??號(hào)、1500號(hào)砂紙打磨Cu基板,然后使用0.5?W拋光膏在金相試樣拋光機(jī)上對(duì)??銅板表面進(jìn)行拋光;將拋光后的銅板用酒精沖洗、吹干;將吹干后的銅基板裝??入事先準(zhǔn)備好的試樣袋中,準(zhǔn)備在焊接過(guò)程使用。??圓鼷1騙■??圖2-2切割后Cu基板??2.3.2復(fù)合釬料的制備??為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,本實(shí)驗(yàn)采用的電子天平的精度為0.1?mg。首先按??照質(zhì)量比例稱。樱睿常埃粒纾埃担茫醴勰┖停冢睿戏勰,將稱量后的粉末放入準(zhǔn)備好??的氧化鋁坩堝中
?_s??圖2-3氮?dú)饣亓骱笝C(jī)F4N??|,?^?lBiMij|??圖2-4焊點(diǎn)??2.3.4時(shí)效處理??時(shí)效處理的主要目的是對(duì)焊點(diǎn)的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)焊點(diǎn)在高溫運(yùn)行環(huán)??境下隨著時(shí)間的增長(zhǎng),其可靠性的變化情況。電子設(shè)備中的焊點(diǎn)經(jīng)常會(huì)在高溫??環(huán)境下工作,而高溫對(duì)于焊點(diǎn)的主要影響來(lái)自金屬間化合物(IMC)層的生長(zhǎng),??高溫期間金屬間化合物層會(huì)快速生長(zhǎng),而金屬間化合物層生長(zhǎng)的同時(shí)由于原子??的快速擴(kuò)散便會(huì)加速柯根達(dá)爾(Kkkendall)空洞以及裂紋的生成,而空洞和裂??紋的產(chǎn)生是焊點(diǎn)的可靠性降低的主要原因。??fin?mmi?fr??-圖?1??畫(huà)?_■?i??L丨牟??,-W'Si??圖2-5電熱鼓風(fēng)干燥箱?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土元素Eu對(duì)SnAgCu釬料組織與性能影響[J]. 張亮,Tu King Ning,郭永環(huán),何成文. 稀有金屬. 2015(01)
[2]Sn-9Zn-xPr釬料釬焊性能及顯微組織[J]. 薛鵬,薛松柏,沈以赴,葉煥,肖正香. 焊接學(xué)報(bào). 2011(08)
[3]三種典型Sn-Ag-Cu無(wú)鉛釬料的組織和性能研究[J]. 尹立孟,劉亮岐,楊艷. 電子元件與材料. 2010(05)
[4]Sn-Ag-Cu無(wú)鉛焊料的可靠性研究[J]. 韓永典,荊洪陽(yáng),徐連勇,郭偉杰,王忠星. 電子與封裝. 2007(03)
[5]綠色高性能電子組裝釬料研究的新進(jìn)展[J]. 史耀武,夏志東,雷永平,李曉延. 新材料產(chǎn)業(yè). 2001(12)
博士論文
[1]顆粒增強(qiáng)Sn3.8Ag0.7Cu復(fù)合無(wú)鉛焊料的研究[D]. 劉平.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]純錫的晶粒細(xì)化及機(jī)理研究[D]. 汪婷.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]Sb對(duì)Sn-0.7Cu無(wú)鉛釬料性能影響的研究[D]. 陳雷達(dá).哈爾濱理工大學(xué) 2008
[3]Bi對(duì)Sn-3Ag-0.5Cu/Cu界面組織及接頭剪切強(qiáng)度的影響[D]. 遲成宇.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3218035
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?SAC305合金粉和ZnO顆粒的形貌圖??aSAC305;bZnOcZnO
第二章實(shí)驗(yàn)材料及方法??切割,大小為15?_x?15?圖2-2為切割后Cu板。Cu基板需要表面光滑??無(wú)劃痕,因?yàn)槿绻茫趸灞砻娲植诰蜁?huì)對(duì)釬料的潤(rùn)濕過(guò)程造成阻礙,影響對(duì)??釬料潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)。所以需要對(duì)Cu基板進(jìn)行打磨拋光處理,具體處理過(guò)程為:??使用丙酮浸泡Cu基板,去除表面油污;之后依次使用400號(hào)、600號(hào)、1000??號(hào)、1500號(hào)砂紙打磨Cu基板,然后使用0.5?W拋光膏在金相試樣拋光機(jī)上對(duì)??銅板表面進(jìn)行拋光;將拋光后的銅板用酒精沖洗、吹干;將吹干后的銅基板裝??入事先準(zhǔn)備好的試樣袋中,準(zhǔn)備在焊接過(guò)程使用。??圓鼷1騙■??圖2-2切割后Cu基板??2.3.2復(fù)合釬料的制備??為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,本實(shí)驗(yàn)采用的電子天平的精度為0.1?mg。首先按??照質(zhì)量比例稱。樱睿常埃粒纾埃担茫醴勰┖停冢睿戏勰,將稱量后的粉末放入準(zhǔn)備好??的氧化鋁坩堝中
?_s??圖2-3氮?dú)饣亓骱笝C(jī)F4N??|,?^?lBiMij|??圖2-4焊點(diǎn)??2.3.4時(shí)效處理??時(shí)效處理的主要目的是對(duì)焊點(diǎn)的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)焊點(diǎn)在高溫運(yùn)行環(huán)??境下隨著時(shí)間的增長(zhǎng),其可靠性的變化情況。電子設(shè)備中的焊點(diǎn)經(jīng)常會(huì)在高溫??環(huán)境下工作,而高溫對(duì)于焊點(diǎn)的主要影響來(lái)自金屬間化合物(IMC)層的生長(zhǎng),??高溫期間金屬間化合物層會(huì)快速生長(zhǎng),而金屬間化合物層生長(zhǎng)的同時(shí)由于原子??的快速擴(kuò)散便會(huì)加速柯根達(dá)爾(Kkkendall)空洞以及裂紋的生成,而空洞和裂??紋的產(chǎn)生是焊點(diǎn)的可靠性降低的主要原因。??fin?mmi?fr??-圖?1??畫(huà)?_■?i??L丨牟??,-W'Si??圖2-5電熱鼓風(fēng)干燥箱?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]稀土元素Eu對(duì)SnAgCu釬料組織與性能影響[J]. 張亮,Tu King Ning,郭永環(huán),何成文. 稀有金屬. 2015(01)
[2]Sn-9Zn-xPr釬料釬焊性能及顯微組織[J]. 薛鵬,薛松柏,沈以赴,葉煥,肖正香. 焊接學(xué)報(bào). 2011(08)
[3]三種典型Sn-Ag-Cu無(wú)鉛釬料的組織和性能研究[J]. 尹立孟,劉亮岐,楊艷. 電子元件與材料. 2010(05)
[4]Sn-Ag-Cu無(wú)鉛焊料的可靠性研究[J]. 韓永典,荊洪陽(yáng),徐連勇,郭偉杰,王忠星. 電子與封裝. 2007(03)
[5]綠色高性能電子組裝釬料研究的新進(jìn)展[J]. 史耀武,夏志東,雷永平,李曉延. 新材料產(chǎn)業(yè). 2001(12)
博士論文
[1]顆粒增強(qiáng)Sn3.8Ag0.7Cu復(fù)合無(wú)鉛焊料的研究[D]. 劉平.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]純錫的晶粒細(xì)化及機(jī)理研究[D]. 汪婷.蘭州理工大學(xué) 2012
[2]Sb對(duì)Sn-0.7Cu無(wú)鉛釬料性能影響的研究[D]. 陳雷達(dá).哈爾濱理工大學(xué) 2008
[3]Bi對(duì)Sn-3Ag-0.5Cu/Cu界面組織及接頭剪切強(qiáng)度的影響[D]. 遲成宇.大連理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3218035
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3218035.html
最近更新
教材專著