基板粗糙度及阻隔層對Sn-35Bi-lAg釬料潤濕鋪展行為的影響
發(fā)布時間:2022-12-18 01:08
在軟釬焊過程中,保證連接質(zhì)量的關鍵取決于熔融金屬釬料的潤濕性。釬焊工藝是否可行需要建立在釬料在母材上能夠良好潤濕鋪展的基礎上。因此,提高接頭質(zhì)量需要能夠預測液態(tài)釬料的潤濕鋪展過程,需要定量的建模和預測。另一方面,隨著微電子封裝軟釬焊向高性能和微型化方向發(fā)展,而且對環(huán)境保護意識的增強,無鉛化越來越嚴格。而由于二元Sn基釬料使用過程中各自性能均存在一定的不足,限制了其應用,需要添加一定量的第三元素后制備出三元合金,來彌補二元合金存在的一些缺陷。在此背景下,Sn-35Bi-1Ag(178℃)釬料由于其熔點與傳統(tǒng)的共晶Sn-Pb釬料(183℃)相似,并且具有優(yōu)異的力學性能和潤濕性,因而在業(yè)界被認為具有重要前景。本文針對上述問題,研究了Sn-35Bi-1Ag釬料在典型金屬基板(Cu、Ni和Cu化學鍍鎳基板)上的潤濕鋪展行為,研究了溫度和基板表面粗糙度對Sn-35Bi-1Ag/Cu體系潤濕鋪展過程的影響。自主搭建了可以實時同時監(jiān)測動態(tài)潤濕角、三相線移動的平臺,在氬氣保護下進行了 Sn-35Bi-1Ag釬料在隨機拋光Cu基板、Ni基板和Cu化學鍍Ni基板的原位潤濕鋪展試驗,對三相線的頂部和側(cè)面移動過...
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究的目的和意義
1.2 傳統(tǒng)Sn-Pb系釬料和無鉛釬料概述及研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)Sn-Pb系釬料的基本特征
1.2.2 無鉛釬料的研究概述
1.2.3 典型二元無鉛釬料的研究概述
1.2.4 典型三元無鉛釬料的研究概述
1.3 潤濕性的基本知識
1.3.1 潤濕性的表征
1.3.2 潤濕性的測量方法
1.4 潤濕鋪展機制及研究現(xiàn)狀
1.4.1 潤濕鋪展的分類
1.4.2 表面形貌對潤濕鋪展的影響
1.4.2.1 Wenzel模型
1.4.2.2 Cassie-Baxter模型
1.4.3 反應潤濕鋪展機制
1.4.3.1 溶解驅(qū)動潤濕機制
1.4.3.2 反應驅(qū)動潤濕機制
1.4.4 反應潤濕鋪展動力學
1.5 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、研究方法及實驗過程
2.1 樣品制備
2.1.1 釬料及不同金屬基板的準備
2.1.2 不同表面粗糙度Cu基板的準備
2.2 實驗儀器及輔助設備
2.3 實驗內(nèi)容及方案
2.3.1 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同金屬基板上的潤濕鋪展實驗
2.3.2 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同表面粗糙度的Cu基板上的潤濕鋪展實驗
2.4 實驗分析方法
第3章 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同基板上的潤濕動力學及鋪展現(xiàn)象
3.1 引言
3.2 實驗結(jié)果與討論
3.2.1 潤濕鋪展過程數(shù)據(jù)分析
3.2.2 界面微觀組織分析
3.2.3 潤濕鋪展過程動力學
3.4 本章小結(jié)
第4章 基板表面粗糙度對Sn-35Bi-1Ag/Cu體系的潤濕行為和界面結(jié)構(gòu)的影響
4.1 引言
4.2 實驗結(jié)果與討論
4.2.1 表面形貌特征
4.2.2 潤濕鋪展現(xiàn)象
4.2.3 界面微觀組織分析
4.2.4 潤濕鋪展過程動力學
4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 進一步工作的方向
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Sn-Ag系無鉛釬料研究進展[J]. 全盛凱,張亮,熊明月,趙猛. 電焊機. 2019(09)
[2]電遷移促進Cu/Sn-58Bi/Cu焊點陽極界面Bi層形成的機理分析[J]. 何洪文,徐廣臣,郭福. 焊接學報. 2010(10)
[3]Sn-Bi無鉛焊料的研究[J]. 胡麗,曾明,沈保羅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(16)
[4]稀土Er對Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊料合金組織與性能的影響[J]. 盧斌,栗慧,王娟輝,朱華偉,焦羨賀. 中國有色金屬學報. 2007(04)
[5]JIS Z 3198無鉛釬料試驗方法簡介與評述[J]. 王春青,李明雨,田艷紅,孔令超. 電子工藝技術(shù). 2004(02)
[6]微合金化對Sn-9Zn基無鉛釬料潤濕性能的影響[J]. 魏秀琴,黃惠珍,周浪. 電子元件與材料. 2003(11)
[7]無鉛釬料發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 馬鑫,董本霞. 電子工藝技術(shù). 2002(02)
[8]潤濕現(xiàn)象的解釋[J]. 劉成有. 重慶師范學院學報(自然科學版). 2000(S1)
博士論文
[1]電子封裝無鉛釬料界面反應研究[D]. 衛(wèi)國強.華南理工大學 2012
[2]金屬熔體在碳化物陶瓷上的潤濕性及鋪展動力學[D]. 林巧力.吉林大學 2011
[3]Zr55Cu30Al10Ni5非晶熔體與金屬及陶瓷的潤濕性和界面特征[D]. 鄭小紅.吉林大學 2010
碩士論文
[1]Sn-58Bi復合釬料的制備與釬焊性能研究[D]. 郝成麗.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]Sn-Zn釬料適用釬劑及界面顯微組織研究[D]. 張洪彥.哈爾濱理工大學 2011
[3]Sn-9Zn無鉛電子釬料新型助焊劑研究[D]. 金泉軍.南昌大學 2005
本文編號:3721018
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及研究的目的和意義
1.2 傳統(tǒng)Sn-Pb系釬料和無鉛釬料概述及研究現(xiàn)狀
1.2.1 傳統(tǒng)Sn-Pb系釬料的基本特征
1.2.2 無鉛釬料的研究概述
1.2.3 典型二元無鉛釬料的研究概述
1.2.4 典型三元無鉛釬料的研究概述
1.3 潤濕性的基本知識
1.3.1 潤濕性的表征
1.3.2 潤濕性的測量方法
1.4 潤濕鋪展機制及研究現(xiàn)狀
1.4.1 潤濕鋪展的分類
1.4.2 表面形貌對潤濕鋪展的影響
1.4.2.1 Wenzel模型
1.4.2.2 Cassie-Baxter模型
1.4.3 反應潤濕鋪展機制
1.4.3.1 溶解驅(qū)動潤濕機制
1.4.3.2 反應驅(qū)動潤濕機制
1.4.4 反應潤濕鋪展動力學
1.5 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、研究方法及實驗過程
2.1 樣品制備
2.1.1 釬料及不同金屬基板的準備
2.1.2 不同表面粗糙度Cu基板的準備
2.2 實驗儀器及輔助設備
2.3 實驗內(nèi)容及方案
2.3.1 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同金屬基板上的潤濕鋪展實驗
2.3.2 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同表面粗糙度的Cu基板上的潤濕鋪展實驗
2.4 實驗分析方法
第3章 Sn-35Bi-1Ag釬料在不同基板上的潤濕動力學及鋪展現(xiàn)象
3.1 引言
3.2 實驗結(jié)果與討論
3.2.1 潤濕鋪展過程數(shù)據(jù)分析
3.2.2 界面微觀組織分析
3.2.3 潤濕鋪展過程動力學
3.4 本章小結(jié)
第4章 基板表面粗糙度對Sn-35Bi-1Ag/Cu體系的潤濕行為和界面結(jié)構(gòu)的影響
4.1 引言
4.2 實驗結(jié)果與討論
4.2.1 表面形貌特征
4.2.2 潤濕鋪展現(xiàn)象
4.2.3 界面微觀組織分析
4.2.4 潤濕鋪展過程動力學
4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 進一步工作的方向
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Sn-Ag系無鉛釬料研究進展[J]. 全盛凱,張亮,熊明月,趙猛. 電焊機. 2019(09)
[2]電遷移促進Cu/Sn-58Bi/Cu焊點陽極界面Bi層形成的機理分析[J]. 何洪文,徐廣臣,郭福. 焊接學報. 2010(10)
[3]Sn-Bi無鉛焊料的研究[J]. 胡麗,曾明,沈保羅. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(16)
[4]稀土Er對Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊料合金組織與性能的影響[J]. 盧斌,栗慧,王娟輝,朱華偉,焦羨賀. 中國有色金屬學報. 2007(04)
[5]JIS Z 3198無鉛釬料試驗方法簡介與評述[J]. 王春青,李明雨,田艷紅,孔令超. 電子工藝技術(shù). 2004(02)
[6]微合金化對Sn-9Zn基無鉛釬料潤濕性能的影響[J]. 魏秀琴,黃惠珍,周浪. 電子元件與材料. 2003(11)
[7]無鉛釬料發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 馬鑫,董本霞. 電子工藝技術(shù). 2002(02)
[8]潤濕現(xiàn)象的解釋[J]. 劉成有. 重慶師范學院學報(自然科學版). 2000(S1)
博士論文
[1]電子封裝無鉛釬料界面反應研究[D]. 衛(wèi)國強.華南理工大學 2012
[2]金屬熔體在碳化物陶瓷上的潤濕性及鋪展動力學[D]. 林巧力.吉林大學 2011
[3]Zr55Cu30Al10Ni5非晶熔體與金屬及陶瓷的潤濕性和界面特征[D]. 鄭小紅.吉林大學 2010
碩士論文
[1]Sn-58Bi復合釬料的制備與釬焊性能研究[D]. 郝成麗.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]Sn-Zn釬料適用釬劑及界面顯微組織研究[D]. 張洪彥.哈爾濱理工大學 2011
[3]Sn-9Zn無鉛電子釬料新型助焊劑研究[D]. 金泉軍.南昌大學 2005
本文編號:3721018
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