高温高铅焊料无铅化的研究进展

微电子封装工业中应用于高温领域的高铅焊料的无铅化是一个国际化难题。对目前高温无铅焊料的研究进展进行了综述,包括80Au-20Sn、Bi基合金、Sn-Sb基合金和Zn-Al基合金。从各种焊料的熔化行为、力学性能、导电导热性能、润湿性、界面反应和可靠性等方面,总结了这些高温无铅焊料的特性以及在应用中各自存在的问题。通过比较,认为Sn-Sb基合金在高温领域取代高铅焊料将有很大的应用前景。

引线陶瓷电容器高温无铅焊料焊接工艺验证

引线陶瓷电容器内部引线的焊接效果,将影响其成品的质量以及二次焊接工艺。为了避免引线陶瓷电容器二次焊接内部焊料的重熔,采用熔点为240℃~250℃的金属成分Sn90Sb10高温无铅焊料用于内部引线的焊接工艺中。通过三条产品生产线生产的三种不同温度特性的0805尺寸引线陶瓷电容器,共9个批次9000只产品,通过两组过程检验项目和七组成品检验项目验证工艺的可行性。实验项目检验结果均合格,初步验证了高温焊料焊接工艺的可行性。

添加微量Ce对BiCuSn系高温无铅焊料焊接性能的影响

通过向Bi-2Cu-1Sn系钎料合金中添加微量稀土Ce,研究稀土元素Ce添加量对Bi-2Cu-1Sn钎料合金的熔点、润湿性、力学性能以及显微组织的影响.结果表明:添加适量的Ce可明显改善Bi-2Cu-1Sn合金的润湿性和焊接强度.当添加Ce质量分数为0.3%时,钎料合金熔点为最低267.6℃,润湿面积增加26%,润湿角达到最小41°,焊接剪切强度达到最大19.6 MPa,此时焊料合金的综合性能最佳.

高温无铅电子封装技术研究进展

针对当前高温功率芯片耐高温封装连接问题,评述了国内外新型无铅高温焊料、纳米颗粒烧结技术、瞬时液相连接和瞬时液相烧结(Transient liquid phase sintering, TLPS)技术的研究现状和动态,分析了各种技术的优缺点。分析发现纳米颗粒材料和TLPS连接技术应用于高温器件封装时具有低温连接、高温服役的显著优势。但纳米颗粒材料烧结过程中存在有机物难以挥发、Cu纳米颗粒易被氧化、Ag纳米颗粒接头中的电迁移等问题;TLPS烧结过程中由于有机粘结剂的挥发以及颗粒物体积收缩,致使接头产生孔洞,导致接头的电导率和热导率降低。这些问题可以通过合金元素的添加、工艺的改进,以及焊料的复合化加以解决,这将推动高温电子封装行业的发展。