基于低温焊料的真空烧结工艺研究

铟铅银焊料(154℃)熔点可与铅锡焊料(183℃)拉开温度梯度,且热导率高于导电胶,可满足功率器件的散热要求,因此该焊料在组件类产品功率芯片载体装配工艺中应用广泛。传统的手工烧结方式具有熔融时间长、生产效率低、可靠性差等缺点,通过对基于铟铅银低温焊料的真空烧结工艺的助焊剂选取、焊料厚度和尺寸、工装夹具设计、真空烧结曲线调试等几个方面进行研究,最终摸索出一种适用于铟铅银低温焊料的真空烧结工艺方法。

金锡焊料低温焊料焊工艺控制

单片集成电路采用低温焊料焊的封装方式,封装成品率不高,尤其是使用金锡焊料以后,低温烧结不合格率较高,针对这一情况,对生产工艺进行攻关,以解决此问题,力争使封装成品率提高到90%左右。

Sn-Bi系列低温无铅焊料及其发展趋势

对国内外无铅焊料的发展情况进行了综述,总结了微电子行业的高、中、低温无铅焊料的应用技术领域,详细介绍了Sn-Bi系低温无铅焊料的发展及其物理化学性能,并从市场的角度分析了该系无铅焊料的发展趋势及市场前景。

低温Sn-Bi焊料用溶剂的优化设计

为减少焊接前期工作量以及降低成本,采用正交试验法对Sn-Bi焊料用助焊剂中溶剂成分进行了优化设计。以焊膏铺展性能和焊点形貌作为评价指标,对单一溶剂和复配溶剂进行优选。结果表明:单配溶剂制备得到的焊膏铺展性能差、焊点不规则,残留物多;而复配溶剂制备得到的焊膏铺展率较大,焊点外形饱满、表面氧化物少。X醇、异戊醇、Y醚的比例为2:1:2时铺展率可达83.18%。焊料的微观组织分析也表明,在最优条件下的焊料在铜基板上铺展好,且焊缝界面区域无缺陷,助焊效果良好。

压力传感器芯片键合用低温玻璃焊料的研制

研制开发了一种用于压力传感器芯片与 1 0 1玻璃基座相封接的三元系结晶性低温玻璃焊料 ,其基本成份为 Pb O:Zn O:B2 O3 =58:1 8:2 4 (% wt)。已用 DSC分析该玻璃焊料 ,显示在 51 0℃出现主晶相的熔化吸热峰 ,其开始熔化温度为 445℃。在硅芯片背面制备一过渡层 ,然后用此低温玻璃焊料将压力传感器芯片与玻璃基座封接在一起。封接温度为 530℃ ,低于铝硅合金相的低共熔温度 577℃。用这一封接技术制备的压力传感器有良好的技术性能 ,热漂移小且能耐沸水、耐油 ,耐 1 50℃热冲击。封接强度达 7MPa。

新型低温无铅焊料的研究进展

随着人们对铅毒性的认知及世界各国“限铅令”的颁布,因为铅污染问题,研究人员开始着手研究Sn-Pb焊料的代替品,迫切需要探索一种零污染、低成本的新型电子封装焊料。目前研制的新型低温无铅焊料有Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-In二元焊料和Sn-Ag-Cu三元焊料,但由于新型低温无铅焊料存在着熔点高、抗氧化性能差等问题,有人提出通过在这些无铅焊料中加入第三或第四种合金元素改善无铅焊料的组织性能。介绍了新型低温无铅焊料的应用,制备,优缺点及对它的要求,叙述了目前新型低温无铅焊料的研究进展,并提出了新型低温无铅焊料的研究方向。

Sn-Bi基低温无铅焊料的研究进展

作为一种新型低温无铅焊料,Sn-Bi基低温无铅焊料具有较低的熔化温度以及优良的焊接性能,在电子封装领域有着广泛的应用。随着电子元器件向微型化方向的发展,对低温无铅焊料的性能提出了更高的要求。添加微量的合金元素及纳米颗粒可以改善焊料的组织性能,满足电子元器件发展的需求。系统介绍了Sn-Bi基低温无铅焊料的组成、结构以及焊接性能,综述了合金元素和纳米颗粒对Sn-Bi基低温无铅焊料组织性能的影响及作用机理,分析了在研制Sn-Bi基低温无铅焊料过程中存在的不足之处,并提出了相应的改进方法。最后对Sn-Bi基低温无铅焊料在发展中需要关注的问题进行了总结与展望。

低温无铅焊料

随着无铅焊料的发展,低温组装技术越来越多的需求对低温无铅焊料提出了诸多挑战。对国内外低温无铅焊料的发展情况进行了综述,详细介绍了四种不同的低温无铅焊料的研究现状,以及不同的领域应用的优缺点和解决方案,分析了未来实现低温安装的途径与开发方向。

低温无铅焊料焊接的现状和未来展望

概述了低温无铅焊料安装的现状和可靠性课题以及未来实现低温安装的途径。

镀金层电子线路用特种焊料应用研究

概述了镀金层电子线路用特种低温焊料 970 1型SnPbIn的应用研究和使用效果 ,该焊料主要解决软钎料对军用电子线路镀金层的焊接溶蚀 ,即”吃金”问题 ,同时保证焊料工作温度为 -4 0～ 12 0℃ ,焊接点的抗拉强度≥ 4 0Mpa ,焊接次数≥ 10等指标 ,经大量工艺实验及某产品电子线路镀金层的焊接应用 ,表明该焊料满足使用要求。

电子封装低温互连技术研究进展

电子产品作为现代电子行业的产物,已逐渐成为社会发展的主导力量,在电子产品封装过程中,电子器件的封装温度过高会产生较大的热应力,进而降低其可靠性。随着电子器件趋于微型化、高功率化、高集成化,其服役温度越来越高,如何解决电子器件“低温封装、高温服役”这一问题已迫在眉睫。本文就低温电子封装材料及方法,从封装母材、连接材料及连接方法三个方面进行总结,指出只有从母材、焊材及焊接方法同时入手,才能达到最佳技术效果,提出在母材表面制备链长更长的、易去除的临时保护层,采用烧结纳米银、纳米铜或瞬时液相混合焊料,借助与焊缝非直接接触的超声搅拌等材料和方法有望克服低温封装的技术瓶颈,同时提出采用微米级混合焊料并辅以超声振动实现连接的新思想。

焊接温度对SnBi焊料在Cu基板上润湿性能的影响

SnBi无铅焊料因其优异的性能、相对较低的熔点和较低的成本,被广泛应用于低温焊接领域。然而,SnBi低温焊料在电子封装领域的应用研究相对较少。本文研究了焊接温度对电子封装用Sn42Bi58焊料在Cu基板上润湿性能的影响,结果表明:随着焊接温度的升高,Sn42Bi58焊料合金的润湿性能不断变好,润湿时间从0.883 s降低到0.398 s,扩展率从75.22%增大至77.89%;抗氧化特性则随焊接温度的升高而逐渐变差。

In对SnBiAg焊料微观结构及力学性能的影响

使用电磁感应加热炉制备Sn-35Bi-0.3Ag-xIn低温无铅焊料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、万能拉伸试验机、维氏硬度仪,研究添加In元素对焊料的物相、组织结构、机械性能的影响。结果表明,添加In元素固溶到焊料基体中,细化了焊料组织结构。合金焊料的抗拉强度也随着In元素含量的增加而增大。但是其硬度,延展性却随着In元素含量的增加先增加后降低。此外,当添加0.5%含量的In时,析出的Bi相减少,延展性得到提高,焊料的综合力学性能较好。

密封继电器接触系统在高温钎焊焊料中的应用

本文对密封电磁继电器接触系统钎焊焊料进行试验验证研究,选择一种适合密封电磁继电器接触系统钎焊的高温焊料,避免密封电磁继电器接触系统产品装配过程中由于助焊剂的有机污染,造成装配过程接触电阻超差。钎焊使用低温锡铅焊料的产品长期贮存,钎焊部位焊料生长铅须、锡须,对产品介质耐压降低以及生长的铅须、锡须断裂造成多余物而产品失效。通过研究应用高温焊料解决低温焊料出现的接触电阻、介质耐压、多余物等技术质量问题。

“后摩尔时代”芯片互连方法简析

随着半导体制程接近工艺物理极限,半导体工业进入“后摩尔时代”,集成技术成为继续提高电子产品性能的重要途径。现存的实现高度集成的关键技术都对更小尺寸的连接提出了要求。同时随着连接尺寸的减小,封装体在连接工艺中受到的影响导致器件在使用温度下失效的问题越来越严重。封装内的互连部分是芯片热传导、电气连接的重要结构,也是器件失效的重要部位,在互连接头尺寸不断减小的背景下,互连部分的失效在器件整体失效的情况中占据着越来越重要的地位,研究高导热、低工艺影响的微纳连接技术有望解决高功率密度器件的可靠性问题。本文总结了微纳连接技术在新型焊料、能量传递方式两方面的发展,简单介绍了表面活化技术并讨论其应用在电子封装中的可能性,在此基础上讨论了微纳连接技术的发展方向。

微电路封装中的铝钎焊技术

为满足电子系统小型化、轻量化、高性能、高可靠等要求,采用铝合金材料做封装外壳和 布线基板已提到议事日程。但铝合金外壳的密封和钎焊存在一系列有待解决的问题,影响了铝合金 材料的高导热率和质量轻等性能的充分发挥。文章介绍了一种采用低温铝钎焊料和钎焊技术的铝 合金外壳基板钎焊和密封方法。

安装技术的现状和将来展望

概述了安装技术的现状、课题和将来的密度提高和低温焊料连接。

Fracture pattern evolution of SnAgCu−SnPb mixed solder joints at cryogenic temperature

The effect of cryogenic temperatures on the mechanical properties and fracture mechanism of SnAgCu−SnPb mixed solder joints was investigated.The results showed that the tensile strength of mixed solder joints first increased with the increase of Pb content and reached its maximum at 22.46 wt.%Pb;subsequently,it decreased as Pb content increased.However,cryogenic temperatures improved the tensile strength of the solder joints.Both Pb content and cryogenic temperature caused the fracture mode of the mixed solder joints to change;however,temperature remained the main influencing factor.As the temperature fell from 298 to 123 K,the failure pattern in the solder joints transformed from ductile fracture to quasi-ductile fracture to quasi-brittle fracture and finally,to brittle fracture.