發(fā)布時間：2017-08-18 14:02

  本文關鍵詞：新型鋁軟釬焊Sn-0.7Cu無鉛焊錫絲芯用助焊劑研制

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【摘要】：由于鋁及鋁合金的導電和導熱性能與銅接近,且兼具密度小、成本低等高性價比特性,近年來電子電器等行業(yè)出現(xiàn)了“以鋁代銅”的發(fā)展趨勢。相應地,對鋁及鋁合金低溫軟釬焊用高性能材料的需求愈來愈大。目前限制鋁低溫軟釬焊工藝廣泛應用的主要問題是所用助焊劑活性不佳,難以有效去除鋁及鋁合金表面致密且穩(wěn)定的氧化膜,以及所用釬料與鋁的電位差大引起焊點可靠性不高。本研究主要目的是研發(fā)出適用于鋁低溫軟釬焊的助焊劑以及采用其制備出無鉛焊錫絲并評價工藝性能和使用性能。首先研究了在助焊劑中添加去膜活性劑、金屬成膜劑和載體后Sn-0.7Cu釬料在鋁基板上的鋪展性能和耐電化學腐蝕性能的變化。結果表明:采用醇胺A與鹵酸A制備的有機胺鹵酸鹽具備最佳的去膜能力;添加鋅鹽A和鋅鹽B均能提高助焊劑的焊接活性和焊點的耐電化學腐蝕性能,添加亞錫鹽A能顯著提高助焊劑活性。將4~6%(重量百分比,下同)鋅鹽A、6~8%鋅鹽B、~2%亞錫鹽A復配,助焊劑具有高活性且獲得的焊點可靠性較高;添加5~20%聚乙二醇4000可調整助焊劑活性和物理狀態(tài)。采用掃描電鏡(SEM)和X射線能譜(EDS)分析對所研發(fā)的助焊劑與鋁基板在265℃相互作用后反應區(qū)域與焊點橫截面的形貌和成分進行了研究。結果表明:鋅鹽A、鋅鹽B在鋁基板上形成大面積的鋅金屬層,并形成一個Sn-0.7Cn/Zn/Al界面層。隨后研究了鋁軟釬焊用助焊劑中去膜活性劑、金屬成膜劑和載體的助焊性能,評價了各組分對助焊劑活性、焊點可靠性、殘留物特性和焊錫絲飛濺性的影響,最終研制出一款適用于鋁及鋁合金軟釬焊的Sn-0.7Cu無鉛焊錫絲芯用助焊劑。最后采用本研究研發(fā)的助焊劑試生產制備出直徑1.0mm及助焊劑含量為2.5%的Sn-0.7Cu焊錫絲,并與商用產品進行了性能對比。結果表明:本研究研制的焊錫絲具有活性高、焊點耐電化學腐蝕性能優(yōu)異、焊后殘留物少且腐蝕弱、無刺激性氣味、飛濺小的特性,可用于要求上錫速度快、焊點可靠性高、操作安全性高的生產場合,可為電子電器產品制造中以鋁代銅場合軟釬焊技術的應用提供軟釬焊材料方面的支持。
【關鍵詞】：含芯焊錫絲 鋁軟釬焊用助焊劑 潤濕性能 釬焊工藝性能 電化學腐蝕
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG425
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 電子封裝技術的發(fā)展10
• 1.2 電子封裝釬料的無鉛化10-13
• 1.3 鋁軟釬焊的研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 鋁軟釬焊技術的分類和釬焊難點14-15
• 1.3.2 鋁軟釬焊用釬料及助焊劑的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 鋁軟釬焊用助焊劑的成分組成、分類及作用機理19-22
• 1.5 本論文的研究的意義22-24
• 第二章 鋁軟釬焊用助焊劑的設計原則與實驗方案24-31
• 2.1 本研究中鋁軟釬焊用助焊劑的組成24-25
• 2.2 鋁軟釬焊用助焊劑的設計原則25
• 2.3 鋁軟釬用助焊劑的制備流程25-26
• 2.4 鋁軟釬焊用助焊劑的性能測試方法26-31
• 2.4.1 表觀物理性質的評價27
• 2.4.2 鋁基板焊點的制備方法27
• 2.4.3 助焊劑活性的評價27-29
• 2.4.4 焊點可靠性的評價29
• 2.4.5 焊后殘留物腐蝕性的評價29
• 2.4.6 焊錫絲飛濺性的評價29-31
• 第三章 鋁軟釬焊用助焊劑中去膜活性劑和金屬成膜劑的選擇和優(yōu)化31-53
• 3.1 鋁軟釬焊用助焊劑中去膜活性劑的設計31-33
• 3.2 鋁軟釬焊用助焊劑中金屬成膜劑的設計33-45
• 3.2.1 金屬成膜劑的設計33-35
• 3.2.2 金屬成膜劑的用量及復配優(yōu)化35-45
• 3.3 鋁軟釬焊劑與鋁基板作用后的微觀形貌和成分分析45-49
• 3.4 焊點橫截面的微觀形貌和成分分析49-51
• 3.5 本章小結51-53
• 第四章 鋁軟釬焊用助焊劑中載體的設計53-57
• 4.1 體系I助焊劑中載體的設計53-54
• 4.2 體系II助焊劑中載體的設計54-56
• 4.3 本章小節(jié)56-57
• 第五章 鋁軟釬焊用含芯焊錫絲試生產與性能評價57-67
• 5.1 拉絲用合金成分的選擇57-59
• 5.2 鋁軟釬焊用含芯焊錫絲的試生產59-62
• 5.2.1 Sn-0.7Cu無鉛釬料合金的熔煉與澆鑄59-60
• 5.2.2 鋁軟釬焊用含芯焊錫絲的擠壓和拉絲60-62
• 5.3 鋁軟釬焊用助焊劑及焊錫絲性能對比62-65
• 5.3.1 焊點鋪展面積62-63
• 5.3.2 耐電化學腐蝕時間63
• 5.3.3 焊后殘留物的腐蝕性63-64
• 5.3.4 焊錫絲的飛濺性64-65
• 5.4 本章小結65-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-77
• 攻讀專業(yè)碩士學位期間取得的成果77-78
• 致謝78-79
• 附件79

【參考文獻】

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本文編號：694940