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Sn-Ag-Cu钎料焊接显微组织演化和性能研究

孙磊 , 陈明和 , 张亮 , 杨帆

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00332

利用DSC、微焊点强度测试仪、SEM、EDS及XRD,研究了Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu和Sn3.0Ag0.5Cu钎料的熔化特性、润湿性、力学性能、显微组织及相种类。通过TL-1000型高低温循环试验箱测试了-55~125 ℃循环条件下Sn-Ag-Cu焊点的界面层变化。结果表明,随着Ag含量的增加,钎料的熔点变化不大,钎料的润湿角显著降低,N₂氛围条件下,3种钎料的润湿性均出现明显的提高。此外,3种焊点的力学性能也随着Ag含量的增加显著提高。Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu焊点的基体组织存在着少量的Ag₃Sn和大颗粒Cu₆Sn₅化合物,且分布杂乱,Sn3.0Ag0.5Cu焊点的基体组织则相对较为均匀,这也是Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu焊点的力学性能低于Sn3.0Ag0.5Cu的主要原因。对焊点进行热循环处理,发现3种焊点界面金属间化合物的厚度明显增加,界面层的形貌也由原来扇贝状向层状转化。

关键词: Sn-Ag-Cu , 润湿性 , 力学性能 , 显微组织 , 热循环

Sn-Ag-Cu无铅焊料的发展现状与展望

张富文 , 刘静 , 杨福宝 , 胡强 , 贺会军 , 徐骏

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.005

Sn-Ag-Cu系无铅焊料由于具有良好的焊接性能和使用性能, 已逐渐成为一种通用电子无铅焊料;综述了Sn-Ag-Cu系焊料从无到有、从二元发展至三元乃至多元的发展历程, 及其研究现状和当前应用较多的几个典型成分的各自应用水平, 对当前Sn-Ag-Cu系焊料的熔化温度、润湿性、组织结构和力学性能研究方面以及存在的超电势问题、抗氧化和抗腐蚀性不足、使用的可靠性等主要问题作了总结, 并根据国情对其在国内外的发展前景作了预测和展望, 提出在发展无铅焊料过程中需要着重注意研究的几个方面, 并指出今后较长一段时间内不会出现某一种无铅焊料能像Sn-Pb系那样独断电子封装行业的状态.

关键词: 无铅焊料 , Sn-Ag-Cu , 性能 , 电子材料

微电子互连锡基无铅焊料的发展

刘静 , 张富文

中国材料进展 doi:10.3969/j.issn.1674-3962.2005.04.002

对国内外无铅焊料发展情况进行了综述,详细分析了当前运用广泛的Sn-Ag,Sn-Cu和Sn-Ag-Cu无铅焊料的相组织、性能等,列举了商业应用中无铅焊料的使用情况,并阐述了无铅焊料的可靠性问题、发展要求以及发展趋势等.

关键词: 无铅焊料 , Sn-Ag-Cu , 相组织 , 可靠性

纳米压痕法测量Sn-Ag-Cu无铅钎料BGA焊点的力学性能参数

王凤江 , 钱乙余 , 马鑫

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.07.019

对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅体钎料和Sn-4.0Ag-0.5Cu无铅钎料BGA(ball grid array)焊点进行了Berkovich纳米压痕法实验,通过改变不同的加载速率研究了钎料的蠕变特征.钎料压痕载荷-位移曲线蠕变部分表现出了明显的加载速率相关性.基于Oliver-Pharrr法确定的体钎料和BGA焊点的Young's模量分别为9.3和20 GPa.基于压痕做功概念确定的体钎料和BGA焊点的应变速率敏感指数分别为0.1111和0.0574.钎料的力学性能有着明显的尺寸效应.

关键词: Sn-Ag-Cu , 纳米压痕 , Young's模量 , 应变速率敏感指数

液态Sn-Ag-Cu钎料润湿性能的优化

杜长华 , 陈方 , 蒋勇 , 杜云飞

材料导报

采用钎料改性工艺制备了Sn-3.5Ag0.6Cu合金,用润湿平衡法测试了液态Sn-3.5Ag0.6Cu钎料在铜基体表面的润湿性,研究了钎料制备工艺、钎剂卤素含量、浸渍温度和时间等因素对润湿性能的影响.结果表明:采用改性工艺可增强钎料的润湿性能,当钎剂卤素含量为0.4wt%、在270℃下浸渍2～3s时,液态Sn-3.5Ag0.6Cu钎料对铜表面的润湿性可以达到最佳状态.指出降低钎料的熔点和液态表面张力是提高润湿性的关键.

关键词: Sn-Ag-Cu , 无铅钎料 , 润湿性

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