欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:32470747
大小:1.93 MB
页数:95页
时间:2019-02-06
《新型无铅焊料的制备及无铅有铅混焊可靠性研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、上海交通大学硕士学位论文摘要新型无铅焊料的制备及无铅/有铅混焊可靠性研究摘要出于保护环境和保护人类自身健康的要求,电子产品的无铅化已经是一个不可逆转的大趋势。Sn-Ag-Bi焊料合金具有较低的熔点,较高的润湿性和力学性能,已成为最有潜力的无铅焊料合金之一。然而,Sn-Ag-Bi焊料易形成粗大的组织,并且与基底金属反应过于激烈,导致焊接性能劣化。如何细化Sn-Ag-Bi焊料组织结构,降低焊料与基底金属反应速度就成为Sn-Ag-Bi焊料大规模应用的关键。本论文通过向Sn-Ag-Bi中加入不同含量Cr,首次获得了一种
2、新型无铅焊料合金:Sn-Ag-Bi-xCr无铅焊料。与Sn-Ag-Bi焊料相比,该合金在不影响焊料熔点的条件下,可使焊料的抗氧化性和润湿性得到一定提高,并使熔点范围变窄,从而提高焊接的工艺性能,此外,添加Cr还可以细化焊料组织,大幅度降低Sn-Ag-Bi-xCr/Cu界面金属间化合物生长速度,从而提高焊接可靠性。电子产品的无铅化主要是指电路板、焊料和器件引脚的“三无铅”。虽然国内大部分电子产品已经实现了无铅生产,但是在军事、航空航天、汽车等需要的高可靠性电子产品的行业,目前还不能完全实现“三无铅”,因此,如何解
3、决无铅/有铅混焊可靠性问题具有重要的应用价值。本论文在对目前器件引脚成分进行深入调研的基础上,对纯Sn引脚焊层和Sn37Pb焊料的无铅/有铅混焊及可靠性进行了研究。研究发现:无论小尺寸还是大尺寸样品,手工焊接还是回流焊接,当焊层为纯Sn上海交通大学硕士学位论文摘要时,由于焊接时在引脚与有铅焊料之间总会存在一个无铅或低铅区域,从而导致该区域熔点将会升高,铺展能力和润湿能力降低。当焊接温度较低时,混焊的焊点内气泡等缺陷较多,抗拉强度波动大,可靠性低。当焊接温度提高到390℃后,焊接界面金属间化合物层和焊料组织变化较
4、小,焊接缺陷明显减少,混焊焊点抗拉强度总体较高,波动较小。经过可靠性试验验证,提高焊接温度后,混焊焊点具有较高的可靠性。该研究为无铅/有铅混焊及可靠性提供了理论和工艺指导。关键词:Sn-Ag-Bi无铅焊料,混合焊点,可靠性,金属间化合物(IMC)上海交通大学硕士学位论文AbstractSTUDYONPROPERTIESOFNEWLEAD-FREESOLDERANDRELIABILITYOFSN-PB/PB-FREEMIXEDSOLDERINGABSTRACTDuetoincreasingenvironmenta
5、ndhealthconcernsovertheuseoflead,Pb-freeelectronicmanufacturetendstobeirreversible.Asalead-freesolder,Sn-Ag-Bialloyhasreceivedmostattentionbecauseofitslowsolderingpoint,goodwettabilityandmechanicalperformance.However,Sn-Ag-Bisolderalloytendstoformcoarsemicro
6、structureandreactfiercelywiththemetalinthesubstrate,whichwillseriouslydeterioratethesolderability.Therefore,thekeypointsforthewideapplicationofSn-Ag-Bisolderarehowtorefinethegrainsizesanddecreasetheinterfacereactionspeedbetweensolderandthemetallicsubstrate.S
7、n-Ag-Bi-xCrlead-freesoldersweremadeforthefirsttimebyaddingdifferentCrtotheSn-Ag-Bialloy.ComparedwithSn-Ag-Bialloy,withoutloweringthemeltingpoint,betteroxidationresistanceandwettabilityandnarrowerrangeofmeltingpointwereobtainedinSn-Ag-Bi-xCr.Moreover,theaddit
8、ionofCrcouldrefinethemicrostructureofsolderandlowerthegrowthspeedofintermetalliccompound(IMC)intheinterfacebetweensolderandCusubstrate,whichwassupposedtoenhancethereliabilityofsoldering.Lead-fre
此文档下载收益归作者所有