鋁的軟釬焊技術(shù)在電子封裝領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,釬劑輔助下進(jìn)行直接軟釬焊具有周期短、成本低、適應(yīng)性好等優(yōu)勢(shì),在微電子封裝和微波組件制造領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值。Sn-Ag和Sn-Zn是最具潛力的低溫釬料,已逐漸成為Al低溫釬焊領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但是釬焊過(guò)程中在無(wú)設(shè)備輔助和無(wú)鍍層條件下,Sn基釬料與Al基板相互作用機(jī)制尚不清楚,對(duì)其服役過(guò)程中界面結(jié)合可靠性也存在擔(dān)憂。進(jìn)一步研究釬焊界面結(jié)合機(jī)制和組織演變規(guī)律,提高接頭可靠性仍是目前首先要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文以Sn基釬料/鋁合金焊點(diǎn)為研究對(duì)象,運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM),X射線衍射儀(XRD),X射線能譜分析儀(EDS),透射電子顯微鏡(TEM),納米壓痕測(cè)試等多種分析和測(cè)試手段,對(duì)比分析了純Sn、Sn-Zn、Sn-Ag三種釬料在Al界面的潤(rùn)濕特性,系統(tǒng)研究了Sn基釬料/鋁焊點(diǎn)在釬焊過(guò)程中的界面結(jié)合及其反應(yīng)機(jī)理。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了釬焊過(guò)程和時(shí)效過(guò)程中界面組織演變規(guī)律與金屬間化合物(IMC)生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),分析了界面結(jié)合與組織演變對(duì)接頭力學(xué)性能的影響,并通過(guò)原位剪切測(cè)試和有限元模擬探討了不同焊點(diǎn)界面失效機(jī)制。對(duì)比了不同熔點(diǎn)的各合金在高于各自熔點(diǎn)相...

【文章頁(yè)數(shù)】：176 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1鋁軟釬焊技術(shù)應(yīng)用

鋁的軟釬焊技術(shù)主要應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域及電器組件階梯焊的二次焊接中,例如微波元件、均溫板、散熱器、雷達(dá)天線等,如圖1.1所示。軟釬焊較低的焊接溫度可以降低焊接材料間熱膨脹不匹配引起的損害,提高焊接精度。但與硬釬焊及銅的軟釬焊相比,鋁的軟釬焊存在如下的技術(shù)難題:(1)鋁化學(xué)性能活潑,....

圖6.5Sn/Al接頭各溫度下的剪切強(qiáng)度與時(shí)效時(shí)間的關(guān)系

對(duì)釬焊溫度250℃保溫5min制備的Sn/Al接頭進(jìn)行時(shí)效處理,分為三種時(shí)效溫度120℃、150℃及180℃,分別時(shí)效1000h。對(duì)不同時(shí)效過(guò)程的Sn/Al接頭進(jìn)行剪切試驗(yàn),剪切強(qiáng)度結(jié)果如圖6.5所示。從結(jié)果可以看出,在三種時(shí)效溫度下,接頭剪切強(qiáng)度均有一定增高,相同時(shí)效時(shí)間,強(qiáng)....

圖6.6Sn-Zn/Al接頭各溫度下的剪切強(qiáng)度與時(shí)效時(shí)間的關(guān)系

同樣釬焊溫度250℃保溫5min制備的Sn-Zn/Al接頭進(jìn)行不同溫度的時(shí)效處理,分為三種時(shí)效溫度120℃,150℃及180℃,分別時(shí)效1000h。時(shí)效過(guò)程中各接頭剪切強(qiáng)度變化如圖6.6所示。從結(jié)果來(lái)看,三種時(shí)效溫度下剪切強(qiáng)度隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)的變化規(guī)律與Sn/Al接頭相近。隨時(shí)效....

圖6.7Sn-Ag/Al接頭各溫度下的剪切強(qiáng)度與時(shí)效時(shí)間的關(guān)系

由于Sn-Ag釬料的熔點(diǎn)較Sn-Zn高,故三種時(shí)效溫度取為150℃,180℃和200℃。Sn-Ag/Al接頭三種時(shí)效溫度下的剪切強(qiáng)度如圖6.7所示。可以看出,Sn-Ag/Al接頭剪切強(qiáng)度隨時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)的變化規(guī)律與前兩種接頭明顯不同。隨時(shí)效溫度的延長(zhǎng),接頭剪切呈下降趨勢(shì),時(shí)效400....

本文編號(hào)：3904236