微量稀土ce对sncuni钎料焊点可靠性影响的研究

《微量稀土ce对sncuni钎料焊点可靠性影响的研究》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、南京航空航天大学硕士学位论文摘要近年来无铅钎料的研究一直是热点课题但是完全实现无铅钎料的商业化生产与应用仍有许多问题需要深入研究本文以无铅钎料Sn-0.5Cu-0.05Ni为主要研究对象在其中添加不同含量的稀土铈较为系统地研究了微量稀土铈对Sn-Cu-Ni无铅钎料的物理性能润湿性能与焊点可靠性的影响添加微量的稀土铈对Sn-Cu-Ni钎料的熔化温度和密度的影响不大而电阻率有所上升但低于传统的Sn-37Pb钎料的电阻率说明该钎料具有良好的电流传输能力可以减少电路中的发热采用铺展性试验方法和润湿平衡法测试了Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料的润湿性结果表

2、明在相同温度与相同气氛下微量稀土铈的加入可提高Sn-Cu-Ni无铅钎料的润湿性能且N2保护和温度升高能更进一步提高钎料的润湿性但温度不能过高由于熔融钎料表面氧化温度过高对改善钎料润湿性的作用有所削弱对Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料焊点进行了力学性能测试并分析了钎料的显微组织结果表明Sn-Cu-Ni钎料中添加适量的稀土铈能够细化钎料组织从而提高焊点的力学性能当铈的含量为0.05%左右时焊点的力学性能达到最佳值铈含量超过0.05%后继续增大稀土铈的添加量Sn-Cu-Ni钎料的显微组织中出现黑色的稀土脆性化合物焊点力学性能也随之有所下降研究了在热循环

3、试验条件下片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的变化规律结果表明随着热循环次数的增加片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点的剪切力逐渐降低在长时间热循环条件下焊点开始萌生裂纹导致焊点可靠性下降研究结果对新型Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料的发展与应用有较好的理论指导意义关键词Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料物理性能润湿性能焊点可靠性i微量稀土Ce对Sn-Cu-Ni钎料焊点可靠性影响的研究ABSTRACTTheresearchinlead-freesolderalloyhasbeenapopulartopicinrecentyears,butalo

4、tofproblemsinfullcommercialproductionandapplicationoflead-freesoldermustbestudiedindetail.BasedonSn-0.5Cu-0.05Nilead-freesolder,effectsofrareearthCeriumonphysicalproperties,wettabilityandreliabilityofsolderedjointswerestudied.TheadditionofCeriumhaslittleeffectonmeltingtemper

5、atureanddensityofSn-Cu-Nilead-freesolder.ItsresistivityislowerthantraditionalSn-Pbsolder,whichindicatedthatthealloyhasanexcellentelectricaltransmitabilityanditcanreducetheheatproducedintheelectrocircuit.ThewettabilityofSn-Cu-Ni-CesolderonCusubstratewasinvestigatedbyspreading

6、areamethodandwettingbalancetestingmethod.TheresultsshowthatthewettabilityofsoldercanbeimprovedbyaddingminuteamountofCeriumundertheconditionofsametemperatureandatmosphere.BothN2atmosphereandheadingupofthetemperaturecanimprovethewettability,butthetemperaturecan’tbetoohigh,orit

7、willreducethewettability.MechanicalpropertiesofsolderedjointsandthemicrostructureofSn-Cu-Ni-Cesolderwereinvestigatedrespectively.TheresultsindicatethatwiththeincreaseofthecontentofCeaddedtotheSn-Cu-Nisolder,themicrostructureofSn-Cu-Nisolderisfineanduniform,sothemechanicalpro

8、pertiesofsolderedjointsareimprovedobservably.Experimentalresultsalsoshowtha