焊点内部化合物生长行为研究

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时间:2018-12-14

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1、编号南京航空航天大学毕业论文SnAgCu-x(x=Pr、Nd)/Cu焊题目点内部化合物生长行为研究学生姓名金先玉学号060710309学院材料科学与技术学院专业材料科学与工程班级0607103指导教师冯晓梅副教授二〇一一年六月南京航空航天大学本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名:年月日(学号):SnAgCu-x(x=Pr

2、、Nd)/Cu焊点内部化合物生长行为研究摘要SnAgCu无铅钎料由于其较优的综合性能,已被广泛应用于电子行业中,但其焊点在服役过程中组织热稳定性较差,稀土元素的加入可以改善上述缺点。本论文以目前广泛应用的Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料为基础研究对象,并分别以稀土元素Pr、Nd作为合金化元素,对其再流焊及时效过程中焊点形貌和力学性能的变化进行研究。论文分别研究了SAC-xPr以及SAC-xNd(x=0,0.05,0.5wt%)焊点时效过程中的力学性能及微观组织演变规律。发现Pr或Nd含量为0.05wt%时,微焊点拉切力均达到最大值。当P

3、r、Nd的含量增加到0.5%时,焊点力学性能下降与SnAgCu焊点相当。对SnAgCu与SnAgCu-xPr、SnAgCu-xNd钎料/Cu焊点界面组织进行了研究,发现Pr、Nd的加入能够细化钎料基体组织并改变共晶组织形貌。含Pr、Nd的焊点界面层厚度略微低于不含Pr、Nd的焊点界面,说明Pr、Nd能够抑制再流焊中钎料与Cu基板的过度反应。当Pr、Nd含量为0.5%时,钎料中出现黑色稀土相,且稀土相相容易在界面处富集。对SnAgCu与SnAgCu-x(Pr、Nd)钎料基体中的Cu6Sn5相和Ag3Sn相进行了研究,发现在时效过程中,颗粒状C

4、u6Sn5相呈现聚集长大的现象,逐渐变成块状化合物;而点状Ag3Sn相几乎不生长,只是在SnAgCu界面处异常析出较大板条体,并随着时效的进行,逐渐脱离界面。稀土元素Pr、Nd的添加可以抑制块状Cu6Sn5相的生成,细化Cu6Sn5相,同时消除界面处Ag3Sn相板条体的产生。关键词:Sn-3.8Ag-0.7Cu-x(Pr、Nd)钎料,时效,力学性能,IMC层,内部化合物StudyonthegrowthbehaviorofthecompoundswithintheSn-3.8Ag-0.7Cu-x(Pr、Nd)solderjointAbstra

5、ctAstothegoodcombinationpropertyofSnAgCulead-freesolder,ithasbeenwidelyusedintheelectronicindustry.Butithasbadthermalstabilityofthestructureintheusingtime.Wecanaddtherareearthtoovercomethatshortcoming.theInthispaper,thewidelyusedSn3.8Ag0.7Cusolderwasselectedasbasealloyandt

6、herareearthPr、NdwasselectedasalloyingelementtostudytheweldingmorphologyandthemechanicalpropertiesofSnAgCusolderexistinthereflowsolderingandtheagingtest.TheeffectofdifferentamountsofPr、NdonthemechanicalpropertyandthemicrostructureofSnAgCusolderwasstudies.Theinvestigationonc

7、hipresistorindicatedthatthemaximumforceofsolderjointcanbeobtainedwith0.05%Pr、Ndaddition.TheforcedecreasedwithmorePr、NdadditionandtoextentofthatofSnAgCusolderjointwhenPr、Ndcontentupto0.5%.ThemicrostructureanalysisofSn3.8Ag0.7Cu-x(Pr、Nd)solderalloyandsolderjointshowedthatthe

8、additionofPr、Ndcanrefineandimprovethemicrostructureofthesolder.Andtheresultthatthethickne

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