Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区微观组织与Cu_6Sn_5的生长动力学

利用X射线衍射分析仪、JSM-5610LV扫描电镜及能谱分析研究钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明:钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随着时效时间的延长,焊点界面区Cu6Sn5的形貌由扇贝状转变为层状,其长大动力学符合抛物线规律,由扩散机制控制;添加0.1%稀土元素能有效减慢界面Cu6Sn5金属间化合物在钎焊及时效过程中的长大速度,可改变焊点裂纹的起源位置,提高其可靠性。

微连接用Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)钎料焊点界面Cu_6Sn_5的长大行为

利用XRD、SEM及EDAX研究了钎焊和时效过程中低银Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊点界面区显微组织和Cu6Sn5金属间化合物的生长行为。结果表明,钎焊过程中焊点界面区Cu6Sn5金属间化合物的厚度是溶解和生长两方面共同作用的结果;随时效时间的增加,焊点界面区Cu6Sn5的形貌由扇贝状转变为层状,其长大动力学符合抛物线规律,由扩散机制控制;添加0.1%(质量分数,下同)的RE能有效减慢界面Cu6Sn5金属间化合物在钎焊及时效过程中的长大速度,改变焊点的断裂机制,提高其可靠性。

Sn-3.8Ag-0.7Cu-1.0Er无铅钎料中Sn晶须变截面生长现象

在Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅钎料中添加质量分数为1%的稀土Er会在其内部形成尺寸较大的稀土相ErSn_3.暴露于空气中ErSn_3将发生氧化,同时在其表面会出现Sn晶须的快速生长现象.室温时效条件下,在氧化的ErSn_3表面会生长出少量的杆状Sn晶须,Sn晶须的截面尺寸会发生连续变化;高温时效条件下,在氧化的ErSn_3表面会生长出大量的针状Sn晶须,Sn晶须的截面尺寸会发生阶梯式变化.提出了ErSn_3氧化过程中体积应变能是一个变量的模型,可以解释观察到的现象.

Sn-Cu-Ni系电子封装互连材料的研究进展

本文综述了近年来对Sn-Cu-Ni系无铅钎料的研究成果,着重阐述稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、La-Ce混合稀土以及金属Ge、Ag、Bi元素对Sn-Cu-Ni系无铅钎料的润湿性能、熔化特性、力学性能等的影响,在此过程中也指出了存在的问题并提出解决的办法。

钎料稀土相表面Sn晶须生长的研究

为了解对钎料可靠性影响极大的Sn晶须的生长机理，系统研究了钎料稀土相CeSn3、LaSn3及ErSn3表面Sn晶须生长的影响因素。结果表明：稀土相的氧化倾向与时效温度共同影响其表面Sn晶须的生长。室温时效条件下，在稀土相CeSn3与LaSn3表面易出现小尺寸的线状Sn晶须，直径为0．1～0．2μm，而在稀土相ErSn3的表面易出现大尺寸的杆状Sn晶须，直径可达1μm左右；150℃时效条件下，在稀土相ErSn3的表面易出现小尺寸的针状Sn晶须，而在稀土相CeSn3与LaSn3的表面不会出现sn晶须。

电场对超声波辅助钎焊Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头组织与性能的影响

研究了电场对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头界面区近钎缝侧的组织与性能的影响。试验表明:超声振动和电场共同作用的新钎焊工艺对Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头剪切强度有较大影响,随着电场强度的增加,钎焊接头剪切强度先增加后下降。当电场强度为2 kV/cm、电场作用时间为60 s时,钎焊接头剪切强度达到28.7 MPa的最大值,能形成较薄且平整的界面区。

稀土对Zn20Sn高温无铅钎料组织与性能的影响

向Zn20Sn高温无铅钎料中添加微量铈镧混合稀土(RE),研究了RE的添加量对该钎料合金显微组织及性能的影响。结果表明,添加微量RE的合金显微组织中出现含RE的金属间化合物(IMC)。随着RE的添加,形状各异的IMC的数量显著增加。RE质量分数为0.5%~1.0%的合金的固相线温度不变,而液相线温度略有降低。当RE质量分数为0.5%时,钎料在Cu基板上的铺展面积最大,比Zn20Sn钎料提高了57.6%。但随着RE的继续添加,钎料的润湿性降低。当RE质量分数超过0.1%时,钎料的显微硬度和电阻率随着RE含量的增加而增大。综合考虑,合适的RE添加量为质量分数0.5%。

微量RE和Al对Sn-9Zn焊料组织与性能的影响

采用正交试验研究了微量RE和Al对Sn-9Zn无铅焊料电导率、硬度、润湿性及微观组织的影响,并与传统锡铅焊料进行了对比。Sn-9Zn焊料的电性能及力学性能优于传统锡铅焊料,但润湿性较差。添加微量RE和Al可以显著提高Sn-9Zn合金铺展率、细化组织,且不降低焊料电导率和力学性能,最佳w(RE)和w(Al)分别为0.05%和0.10%,铺展率达到61.98%,与Sn-9Zn相比提高了13.40%,硬度为20.90HB,电导率为8.15×106S/m。

稀土对SnAgCu系钎料合金蠕变断裂寿命的影响

基于ANSYS软件,采用有限元方法,对不同稀土含量的SnAgCuRE系钎料钎焊接头的蠕变断裂寿命进行预测,并进行了相关的试验验证。结果表明,添加微量RE可提高SnAgCu钎料的抗蠕变性能。当稀土含量为0.1wt%时,接头蠕变断裂寿命最高,可以达到未添加稀土时的5～6倍。当稀土含量超过0.1wt%时,接头的蠕变断裂寿命呈下降趋势。这与试验测量结果呈现出较好的一致性。这一结果对于新型无铅钎料的研制具有一定的指导意义。

红外再流焊焊接温度曲线的调整与探讨

焊接时SMA板面温度要高于焊料熔化温度约30-40℃,以保证焊料的浸润性及在一定时间内能完成焊接.温度不正确会导致元件焊接质量差,甚至会损坏元件.在产品生产过程中,应反复调整炉温,并得到一条满意的焊接温度曲线.

Sn晶须的转向生长机制

为深刻理解Sn晶须转向生长现象的本质并建立其生长机制,利用稀土相CeSn3与ErSn3易氧化的特性实现了Sn晶须的加速生长,采用扫描电镜观察了Sn晶须在快速生长过程中展现出的生长行为.实验结果表明,时效过程中在稀土相的表面生长出大量的Sn晶须,一些Sn晶须的生长方向发生连续改变,少数Sn晶须在转向生长的同时出现变截面生长现象.Sn晶须根部的受力不均是其产生转向生长的原因,而Sn原子的供给速率与Sn晶须生长速率的不协调是Sn晶须产生变截面生长的原因.

基于C8051F微控制器的多温区测控系统的设计

本文介绍了采用C8051F005徽处理器为基础的多温区测控系统方案，对比分析了选用C8051F005微控制器的原因和优势，给出了系统的硬件和软件组成，并且分析了各模块的功能和系统的软件流程。该系统速度快、精度高、需要的外围元器件少、调试简单，不仅可以实时地进行高精度温度控制，而且成本低，易维护。实际运行结果表明，该系统稳定性好，可靠性高，人机界面友好，温控精度可达0．8％。

Mg-Al-Zn基钎料合金的研究

设计了三种可用于MB8镁合金炉中钎焊的Mg-Al-Zn基合金钎料。测试了它们在MB8镁合金上的润湿性、填充性及接头力学性能。结果表明,所制备的Mg-Al-Zn基合金钎料对MB8镁合金均具有良好的润湿性和填充性,且在钎料中添加微量的Mn、稀土Re元素有助于提高钎料的抗氧化性和钎焊接头的强度。

快速凝固Al-Si-Cu-Zn-Re粉末钎料的制备及其性能

采用快凝技术制备了粒度50-90μm的亚共晶Al-Si-Cu-Zn-Re快凝粉末钎料,对其性能进行了分析。实验结果表明,快凝钎料液相线降低了5℃。与普通钎料相比,快凝Al-Si-Cu-Zn-Re粉末钎料润湿角提高了2.5,抗剪强度提高了28%。快凝钎料组织细小均匀无偏析现象,在钎焊过程中与母材扩散性能好,有利于提高润湿性和接头抗拉强度。采用快速凝固方法制备粉末钎料,不仅工艺简单,储存、使用方便,且可获得性能更优良的钎料,并可用于开发新型钎料。

A Study on Plastic Deformation Resistance of Sn-Pb-RE Solder

The plastic deformation of solder joint depends on the plastic deformation resistance of solder. The studyon plastic deformation resistance of Sn-Pb-RE solder at room temperature shows that with the increase 0f RE content, theplastic deformation resistance of Sn-Pb-RE solder enhances. The microstructure investigation reveals'that the addition ofRE makes the microstructure of solder fine and homogeneous, which enhances hwher hardening and multi-sliding hardening. Moreover, RE on grain boundaries hinders the grain boundary sliding. Therefore, the deformation resistance ofsolder enhances. However, since it is very hard, the intermetallic compounds of RE near fracture surface will cause intergranular cracks around it.

水汽或结构对塑封电子器件可靠性的影响研究

传塑封装微电子器件在回流焊时的可靠性是微电子行业内最关心的问题之一。当一个具有不良可靠性的微电子器件通过红外回流焊接炉最终被焊接在印刷线路板上时,就会发生诸如裂纹、脱层、鼓胀等致命的缺陷。长期以来,"水汽作用"理论认为造成回流焊失效的原因是:处于潮湿环境中的封装材料-模制化合物从空气中吸收水汽,并且水汽沿着塑封体以及塑封体与引脚的界面向内扩散;当回流焊时在快速加热引起的热应力的作用下导致水汽膨胀而引起器件失效。于是回流焊前的预烘干就成为防止失效的重要手段。在多年的工作经历中遇到了"预烘干"也不能避免回流焊失效的一些生产案例,但是用"结构强度"的观点去改进结构的方法却十分有效。因此,认为"水汽理论"可能是人类认识上的一个"误区",而决定传塑封装微电子器件回流焊可靠性的首要因素应是"结构强度"。

如何正确设定回流焊炉的温度曲线

本文分析了理想的回流焊接温度曲线，较为详细的介绍了实际温度曲线的设定，包括带速、各区温度的设定、热电偶的放置与固定，并列举BGA以及双面板实际焊接温度曲线，最后还分析了几种常见的有缺陷的焊接温度曲线。

合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和润湿性的影响

研究了合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和氧化前后润湿性能的变化。试验结果表明，波峰钎焊时，高锡和低锡钎料都有不同程度的氧化，含锡量愈低，抗氧化性愈差。稀土对低锡钎料抗氧化性影响不大。合金元素Ｓｂ，Ｂｉ能提高钎料的抗氧化性，Ｃｕ在高温时提高钎料的抗氧化性，Ｚｎ降低抗氧化性。钎料氧化后，润湿性变化不大。