基于超聲振動(dòng)輔助的Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金的潤(rùn)濕及釬焊接頭時(shí)效特性
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 22:23
電子產(chǎn)品小型化、輕量化和多功能化的綠色制造,使得Sn Ag Cu系無(wú)鉛釬料尤其是我國(guó)獨(dú)具特色的Sn Ag Cu RE系無(wú)鉛釬料成為Sn Pb釬料的最佳替代品之一。開(kāi)展相關(guān)無(wú)鉛釬料焊點(diǎn)質(zhì)量及工程應(yīng)用研究,是電子封裝和組裝領(lǐng)域亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文以Sn Ag Cu RE系無(wú)鉛釬料與實(shí)際電子和組裝用引線框架材料C194銅合金為研究對(duì)象,針對(duì)無(wú)鉛釬料無(wú)鹵或少鹵電子組裝存在的潤(rùn)濕性及焊點(diǎn)質(zhì)量不足問(wèn)題,研究超聲振動(dòng)輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金的潤(rùn)濕、釬焊及釬焊接頭時(shí)效特性,為擴(kuò)大Sn Ag Cu系無(wú)鉛釬料的適用范圍及無(wú)鹵無(wú)鉛電子和組裝提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。本文采用正交和單因素實(shí)驗(yàn),研究了釬劑類型、潤(rùn)濕參數(shù)和超聲振動(dòng)條件(超聲振動(dòng)功率和時(shí)間)對(duì)超聲振動(dòng)輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金潤(rùn)濕性的影響,確定了最佳工藝參數(shù);探討了超聲振動(dòng)輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金釬焊工藝試驗(yàn)、接頭組織性能及接頭斷裂機(jī)制;探究了超聲振動(dòng)輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金釬焊接頭時(shí)效過(guò)程中界面IMC生長(zhǎng)行為...
【文章來(lái)源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
封裝等級(jí)Fig.1-1packinghierachy引線框架是集成電路中芯片的載體,借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實(shí)
Tab.2-1 Chemistry component and mechanical property of C194 s主要成分/% 力學(xué)性能P Zn 0.015~0.150 0.05~0.20屈服強(qiáng)度/MPa 410~450 法及條件性試驗(yàn)輔助作用下 Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE 釬料在 C194 銅合金國(guó)標(biāo)《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。樣尺寸如圖 2-2 所示。試驗(yàn)時(shí)將貯備好的 0.2±0.01g、1000#砂紙打磨好的 C194 銅合金板分別放入丙酮和。然后將釬料置于 C194 銅合金板的中央,滴 1-2 滴釬
于溫度為 275℃的箱式加熱爐中。待釬料熔化后,采用自行設(shè)計(jì)制驗(yàn)裝置[52]對(duì)試樣施加超聲振動(dòng)。圖 2-3 為超聲振動(dòng)下釬料的潤(rùn)濕原所示,超聲波振動(dòng)壓頭壓在銅合金板上,壓力垂直于基板,a,試驗(yàn)時(shí)超聲振動(dòng)能量通過(guò)基板傳遞至釬料與基板間的界面。超 0-90s,超聲功率為 0-88W。濕性是釬焊工藝的重要影響因素,通常使用靜滴法通過(guò)測(cè)量潤(rùn)濕角 S 來(lái)評(píng)價(jià)潤(rùn)濕性。鋪展面積和潤(rùn)濕性的測(cè)量方法如圖 2-4。將潤(rùn)濕行拍照(用直尺作為比例尺如圖 2-4(a)),然后將圖片插入到 AutoCA面積查詢工具來(lái)測(cè)定釬料的鋪展面積;將潤(rùn)濕樣沿鋪展釬料的中心按照?qǐng)D 2-4(b)所示的方法測(cè)量釬料的潤(rùn)濕角 θ。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外能輔助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu釬焊接頭組織與性能[J]. 張曉嬌,張柯柯,趙愷,邱然鋒,石紅信,劉宇杰. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(09)
[2]SnAgCu無(wú)鉛焊點(diǎn)界面組織及抗拉強(qiáng)度在時(shí)效過(guò)程中的演變[J]. 姚健,衛(wèi)國(guó)強(qiáng),石永華. 特種鑄造及有色合金. 2011(03)
[3]電子組裝用無(wú)鉛釬料的研究和發(fā)展[J]. 韓宗杰,李孝軒,胡永芳,禹勝林. 電焊機(jī). 2010(12)
[4]封裝中無(wú)鉛焊錫與不銹鋼及鐵鎳的界面反應(yīng)[J]. 顏怡文,劉為開(kāi). 電子與封裝. 2010(06)
[5]服役條件對(duì)內(nèi)生顆粒增強(qiáng)復(fù)合釬料性能的影響[J]. 邰楓,郭福,馬立民,韓孟婷. 焊接學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]微量元素對(duì)無(wú)鉛釬料性能影響的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨[J]. 薛松柏,張亮,皋利利,禹勝林,朱宏. 焊接. 2009 (03)
[7]超聲波振動(dòng)輔助釬焊技術(shù)[J]. 閆久春,孫小磊. 焊接. 2009 (03)
[8]AZ31B鎂合金超聲振動(dòng)釬焊接頭微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 高晨,李紅,栗卓新. 焊接學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi無(wú)鉛焊料及焊點(diǎn)的性能[J]. 王麗鳳,孫鳳蓮,呂燁,申旭偉. 焊接學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]等溫時(shí)效中稀土Er對(duì)Sn-3.8Ag-0.7Cu無(wú)鉛釬料顯微組織演化的影響[J]. 郝虎,史耀武,夏志東,雷永平. 稀有金屬材料與工程. 2008(11)
碩士論文
[1]Ti-6Al-4V與SiC超聲波釬焊界面形成機(jī)理及工藝研究[D]. 高飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]RE對(duì)低銀SnAgCu焊點(diǎn)蠕變及時(shí)效特性的影響[D]. 王要利.河南科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3243635
【文章來(lái)源】:河南科技大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
封裝等級(jí)Fig.1-1packinghierachy引線框架是集成電路中芯片的載體,借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實(shí)
Tab.2-1 Chemistry component and mechanical property of C194 s主要成分/% 力學(xué)性能P Zn 0.015~0.150 0.05~0.20屈服強(qiáng)度/MPa 410~450 法及條件性試驗(yàn)輔助作用下 Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE 釬料在 C194 銅合金國(guó)標(biāo)《釬料鋪展性及填縫性試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。樣尺寸如圖 2-2 所示。試驗(yàn)時(shí)將貯備好的 0.2±0.01g、1000#砂紙打磨好的 C194 銅合金板分別放入丙酮和。然后將釬料置于 C194 銅合金板的中央,滴 1-2 滴釬
于溫度為 275℃的箱式加熱爐中。待釬料熔化后,采用自行設(shè)計(jì)制驗(yàn)裝置[52]對(duì)試樣施加超聲振動(dòng)。圖 2-3 為超聲振動(dòng)下釬料的潤(rùn)濕原所示,超聲波振動(dòng)壓頭壓在銅合金板上,壓力垂直于基板,a,試驗(yàn)時(shí)超聲振動(dòng)能量通過(guò)基板傳遞至釬料與基板間的界面。超 0-90s,超聲功率為 0-88W。濕性是釬焊工藝的重要影響因素,通常使用靜滴法通過(guò)測(cè)量潤(rùn)濕角 S 來(lái)評(píng)價(jià)潤(rùn)濕性。鋪展面積和潤(rùn)濕性的測(cè)量方法如圖 2-4。將潤(rùn)濕行拍照(用直尺作為比例尺如圖 2-4(a)),然后將圖片插入到 AutoCA面積查詢工具來(lái)測(cè)定釬料的鋪展面積;將潤(rùn)濕樣沿鋪展釬料的中心按照?qǐng)D 2-4(b)所示的方法測(cè)量釬料的潤(rùn)濕角 θ。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]外能輔助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu釬焊接頭組織與性能[J]. 張曉嬌,張柯柯,趙愷,邱然鋒,石紅信,劉宇杰. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2014(09)
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[4]封裝中無(wú)鉛焊錫與不銹鋼及鐵鎳的界面反應(yīng)[J]. 顏怡文,劉為開(kāi). 電子與封裝. 2010(06)
[5]服役條件對(duì)內(nèi)生顆粒增強(qiáng)復(fù)合釬料性能的影響[J]. 邰楓,郭福,馬立民,韓孟婷. 焊接學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]微量元素對(duì)無(wú)鉛釬料性能影響的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨[J]. 薛松柏,張亮,皋利利,禹勝林,朱宏. 焊接. 2009 (03)
[7]超聲波振動(dòng)輔助釬焊技術(shù)[J]. 閆久春,孫小磊. 焊接. 2009 (03)
[8]AZ31B鎂合金超聲振動(dòng)釬焊接頭微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 高晨,李紅,栗卓新. 焊接學(xué)報(bào). 2009(02)
[9]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi無(wú)鉛焊料及焊點(diǎn)的性能[J]. 王麗鳳,孫鳳蓮,呂燁,申旭偉. 焊接學(xué)報(bào). 2009(01)
[10]等溫時(shí)效中稀土Er對(duì)Sn-3.8Ag-0.7Cu無(wú)鉛釬料顯微組織演化的影響[J]. 郝虎,史耀武,夏志東,雷永平. 稀有金屬材料與工程. 2008(11)
碩士論文
[1]Ti-6Al-4V與SiC超聲波釬焊界面形成機(jī)理及工藝研究[D]. 高飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]RE對(duì)低銀SnAgCu焊點(diǎn)蠕變及時(shí)效特性的影響[D]. 王要利.河南科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3243635
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