Sn-0.7Cu钎料与Cu基板间的润湿性研究

研究了热电耦合作用下Sn-0.7Cu无Pb钎料与纯Cu基板间的润湿性及界面反应。通过改变温度（250-350℃）、电流（1.5-4.5A）、基板的极性等参数,获得了一系列试样,测量试样的润湿角,用扫描电镜（SEM）观察截面形貌,分析了电流、温度及基板的极性对钎料与Cu基板间润湿性和界面反应的影响。结果表明,在其他参数相同时,温度升高则钎料与基板间的润湿性变好;电流增大,润湿性也可得到改善;Cu基板为阳极时的润湿性比Cu基板为阴极时更好。

通过添加POSS颗粒抑制锡基无Pb焊层的晶须生长

在Sn,Sn-3.0Ag-0.5Cu和Sn42-Bi58钎料中添加具有纳米结构的笼形硅氧烷齐聚物(POSS)作为增强相,研究了增强相在恒温恒湿(85℃,相对湿度85%)条件下对锡基无Pb焊层晶须生长行为的影响.结果表明,在恒温恒湿条件下,锡基无Pb焊层晶须生长的驱动力是Sn的氧化物生成引起体积膨胀从而对周围焊层产生的压应力;添加POSS可以有效缓解金属Sn的氧化进程,抑制Sn的氧化物生成,从而减缓晶须生长;在Sn,Sn3.0Ag0.5Cu和Sn58Bi焊层中,Sn焊层晶须生长能力最强,Sn58Bi焊层晶须生长能力最弱.

Sn-3.5Ag/Cu体系早期界面反应及凝固过冷行为

利用差示扫描量热分析法结合焊点回流过程,研究了无Pb钎料Sn-3.5Ag与Cu基底构成的Sn-3.5Ag/Cu体系模拟焊点中早期界面反应及焊点形成过程中钎料熔化和凝固特性.结果表明,加热过程中Cu向钎料合金侧的固态原子扩散导致界面生成低熔点Sn-Ag-Cu三元合金,使焊点界面在低于Sn-3.5Ag钎料熔点温度近4℃时即开始熔化;早期界面反应促使润湿过程提早发生并生成了一定厚度的扇贝状Cu-Sn型金属间化合物(IMC),原体系转变为Sn-Ag-Cu/Cu体系;转变后的焊点体系在IMC的非均匀形核作用下具有较低的过冷度.