MXene-SnAgCu復(fù)合釬料性能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 19:12
SnAgCu(SAC)釬料具有優(yōu)異的綜合性能,是目前電子封裝領(lǐng)域中應(yīng)用最廣的無(wú)鉛釬料之一。隨著電子行業(yè)向小型化、輕量化方向發(fā)展,SAC釬料本身已經(jīng)難以滿足產(chǎn)品高精度及高可靠性的需求。第二相的導(dǎo)入是改善SAC性能的途徑之一。新型二維層狀材料MXene具有比表面積大、導(dǎo)電性好等優(yōu)點(diǎn),是一種理想的SAC釬料增強(qiáng)體。本文通過粉末冶金工藝,制備了MXene質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.1%、0.2%、0.5%和1%的MXene-SnAgCu(MXene-SAC)復(fù)合釬料。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等手段,對(duì)復(fù)合釬料的相組成、晶體結(jié)構(gòu)以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用四端子法、維氏顯微硬度計(jì)、阿基米德排水法、激光導(dǎo)熱儀和熱機(jī)械分析儀,分別測(cè)量了復(fù)合釬料的電阻率、硬度、密度、熱擴(kuò)散系數(shù)和熱膨脹性能。通過測(cè)定復(fù)合釬料的熔點(diǎn)及其與紫銅基板的潤(rùn)濕性,檢驗(yàn)了釬料的可焊性,并分析了釬料與紫銅基板界面。研究結(jié)果表明,添加MXene能夠細(xì)化SAC復(fù)合釬料組織,使其硬度提升了11%(0.1%MXene-SAC),熔點(diǎn)下降約2°C。隨著MXene添加量增加,MXene相互接觸形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò),復(fù)合釬料熱擴(kuò)散系數(shù)提高...
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子電路中鉛進(jìn)入人體示意圖
15圖 2-1 本研究的設(shè)計(jì)思路Fig 2-1 The experimental design2.4 實(shí)驗(yàn)方法2.4.1 MXene-SAC 復(fù)合釬料的制備2.4.1.1 MXene 的制備(1) 首先利用無(wú)壓反應(yīng)燒結(jié)法制備 Ti3AlC2粉體。(2) 將燒結(jié)好的 Ti3AlC2粉末,通過 LiF+HCl 進(jìn)行刻蝕。2.4.1.2 MXene 的分散處理(1) 用高精度電子天平稱量所需 MXene 的質(zhì)量。(2) 隨后用超聲處理 MXene 水溶液,得到分散性良好的 MXene。2.4.1.3 粉末冶金合成 SAC 及其復(fù)合釬料
先將 TiC/Ti/Al 混合粉末放置在管式爐中,以 10°C/min 的后以 5°C/min 的速率升到 1450°C,保溫 2h;保溫結(jié)束后以 5°隨后隨爐冷卻至室溫,出爐取樣,得到如圖 3-2 所示的塊體。圖 3-2 TiC/Ti/Al 混合粉末在 1450°C 下燒結(jié) 2h 后得到的樣品Fig 3-2 Sample synthesized at 1450°C fromTiC/Ti/Al powders for 2h.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維納米材料MXene的研究進(jìn)展[J]. 鄭偉,孫正明,張培根,田無(wú)邊,王英,張亞梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(09)
[2]氧化石墨烯/銅基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 洪起虎,燕紹九,楊程,張曉艷,戴圣龍. 材料工程. 2016(09)
[3]電子組裝用無(wú)鉛軟釬料研究最新進(jìn)展[J]. 張亮,孫磊,郭永環(huán),何成文. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2015(01)
[4]二維晶體MXene的制備與性能研究進(jìn)展[J]. 李正陽(yáng),周愛國(guó),王李波,孫丹丹. 硅酸鹽通報(bào). 2013(08)
[5]無(wú)鉛的錫-銀-銅焊料的發(fā)展——第二代低銀含量SnAgCu體系[J]. 林金堵,吳梅珠. 印制電路信息. 2012(01)
[6]低銀無(wú)鉛焊料的研制動(dòng)態(tài)[J]. 劉平,顧小龍,趙新兵,劉曉剛. 電子元件與材料. 2011(09)
[7]Sn基焊料/Cu界面IMC形成機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 劉雪華,唐電. 電子元件與材料. 2011(05)
[8]電子組裝材料潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)的潤(rùn)濕平衡測(cè)試法[J]. 史建衛(wèi),李陽(yáng)貴,方醒. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2010(06)
[9]激光釬焊Sn-0.7Cu/Cu界面IMC生長(zhǎng)行為[J]. 魏廣玲,潘學(xué)民. 材料工程. 2009(S1)
[10]La對(duì)Sn-Ag-Cu無(wú)鉛釬料與銅釬焊接頭金屬間化合物的影響[J]. 周迎春,潘清林,李文斌,梁文杰,何運(yùn)斌,李運(yùn)春,路聰閣. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(09)
博士論文
[1]Sn基釬料/Cu界面柯肯達(dá)爾空洞機(jī)理研究[D]. 楊揚(yáng).上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]高導(dǎo)熱聚偏氟乙烯復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 曹勇.中北大學(xué) 2017
[2]石墨烯+Sn-Ag-Cu復(fù)合釬料性能研究[D]. 黃亦龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2932277
【文章來(lái)源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電子電路中鉛進(jìn)入人體示意圖
15圖 2-1 本研究的設(shè)計(jì)思路Fig 2-1 The experimental design2.4 實(shí)驗(yàn)方法2.4.1 MXene-SAC 復(fù)合釬料的制備2.4.1.1 MXene 的制備(1) 首先利用無(wú)壓反應(yīng)燒結(jié)法制備 Ti3AlC2粉體。(2) 將燒結(jié)好的 Ti3AlC2粉末,通過 LiF+HCl 進(jìn)行刻蝕。2.4.1.2 MXene 的分散處理(1) 用高精度電子天平稱量所需 MXene 的質(zhì)量。(2) 隨后用超聲處理 MXene 水溶液,得到分散性良好的 MXene。2.4.1.3 粉末冶金合成 SAC 及其復(fù)合釬料
先將 TiC/Ti/Al 混合粉末放置在管式爐中,以 10°C/min 的后以 5°C/min 的速率升到 1450°C,保溫 2h;保溫結(jié)束后以 5°隨后隨爐冷卻至室溫,出爐取樣,得到如圖 3-2 所示的塊體。圖 3-2 TiC/Ti/Al 混合粉末在 1450°C 下燒結(jié) 2h 后得到的樣品Fig 3-2 Sample synthesized at 1450°C fromTiC/Ti/Al powders for 2h.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二維納米材料MXene的研究進(jìn)展[J]. 鄭偉,孫正明,張培根,田無(wú)邊,王英,張亞梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(09)
[2]氧化石墨烯/銅基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 洪起虎,燕紹九,楊程,張曉艷,戴圣龍. 材料工程. 2016(09)
[3]電子組裝用無(wú)鉛軟釬料研究最新進(jìn)展[J]. 張亮,孫磊,郭永環(huán),何成文. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2015(01)
[4]二維晶體MXene的制備與性能研究進(jìn)展[J]. 李正陽(yáng),周愛國(guó),王李波,孫丹丹. 硅酸鹽通報(bào). 2013(08)
[5]無(wú)鉛的錫-銀-銅焊料的發(fā)展——第二代低銀含量SnAgCu體系[J]. 林金堵,吳梅珠. 印制電路信息. 2012(01)
[6]低銀無(wú)鉛焊料的研制動(dòng)態(tài)[J]. 劉平,顧小龍,趙新兵,劉曉剛. 電子元件與材料. 2011(09)
[7]Sn基焊料/Cu界面IMC形成機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 劉雪華,唐電. 電子元件與材料. 2011(05)
[8]電子組裝材料潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)的潤(rùn)濕平衡測(cè)試法[J]. 史建衛(wèi),李陽(yáng)貴,方醒. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2010(06)
[9]激光釬焊Sn-0.7Cu/Cu界面IMC生長(zhǎng)行為[J]. 魏廣玲,潘學(xué)民. 材料工程. 2009(S1)
[10]La對(duì)Sn-Ag-Cu無(wú)鉛釬料與銅釬焊接頭金屬間化合物的影響[J]. 周迎春,潘清林,李文斌,梁文杰,何運(yùn)斌,李運(yùn)春,路聰閣. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(09)
博士論文
[1]Sn基釬料/Cu界面柯肯達(dá)爾空洞機(jī)理研究[D]. 楊揚(yáng).上海交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]高導(dǎo)熱聚偏氟乙烯復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 曹勇.中北大學(xué) 2017
[2]石墨烯+Sn-Ag-Cu復(fù)合釬料性能研究[D]. 黃亦龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2932277
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