基于超聲振動輔助的Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金的潤濕及釬焊接頭時效特性
發(fā)布時間：2021-06-22 22:23
電子產(chǎn)品小型化、輕量化和多功能化的綠色制造,使得Sn Ag Cu系無鉛釬料尤其是我國獨具特色的Sn Ag Cu RE系無鉛釬料成為Sn Pb釬料的最佳替代品之一。開展相關(guān)無鉛釬料焊點質(zhì)量及工程應(yīng)用研究,是電子封裝和組裝領(lǐng)域亟待解決的熱點問題。本文以Sn Ag Cu RE系無鉛釬料與實際電子和組裝用引線框架材料C194銅合金為研究對象,針對無鉛釬料無鹵或少鹵電子組裝存在的潤濕性及焊點質(zhì)量不足問題,研究超聲振動輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金的潤濕、釬焊及釬焊接頭時效特性,為擴大Sn Ag Cu系無鉛釬料的適用范圍及無鹵無鉛電子和組裝提供理論和實驗依據(jù)。本文采用正交和單因素實驗,研究了釬劑類型、潤濕參數(shù)和超聲振動條件（超聲振動功率和時間）對超聲振動輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金潤濕性的影響,確定了最佳工藝參數(shù);探討了超聲振動輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金釬焊工藝試驗、接頭組織性能及接頭斷裂機制;探究了超聲振動輔助作用下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/C194銅合金釬焊接頭時效過程中界面IMC生長行為...
【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】：61 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
封裝等級Fig.1-1packinghierachy引線框架是集成電路中芯片的載體，借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實
Tab.2-1 Chemistry component and mechanical property of C194 s主要成分/% 力學(xué)性能P Zn 0.015～0.150 0.05～0.20屈服強度/MPa 410～450 法及條件性試驗輔助作用下 Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE 釬料在 C194 銅合金國標(biāo)《釬料鋪展性及填縫性試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)進行。樣尺寸如圖 2-2 所示。試驗時將貯備好的 0.2±0.01g、1000#砂紙打磨好的 C194 銅合金板分別放入丙酮和。然后將釬料置于 C194 銅合金板的中央，滴 1-2 滴釬
于溫度為 275℃的箱式加熱爐中。待釬料熔化后，采用自行設(shè)計制驗裝置[52]對試樣施加超聲振動。圖 2-3 為超聲振動下釬料的潤濕原所示，超聲波振動壓頭壓在銅合金板上，壓力垂直于基板，a，試驗時超聲振動能量通過基板傳遞至釬料與基板間的界面。超 0-90s，超聲功率為 0-88W。濕性是釬焊工藝的重要影響因素，通常使用靜滴法通過測量潤濕角 S 來評價潤濕性。鋪展面積和潤濕性的測量方法如圖 2-4。將潤濕行拍照(用直尺作為比例尺如圖 2-4(a))，然后將圖片插入到 AutoCA面積查詢工具來測定釬料的鋪展面積；將潤濕樣沿鋪展釬料的中心按照圖 2-4(b)所示的方法測量釬料的潤濕角 θ。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]外能輔助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu釬焊接頭組織與性能[J]. 張曉嬌,張柯柯,趙愷,邱然鋒,石紅信,劉宇杰. 材料熱處理學(xué)報. 2014(09)
[2]SnAgCu無鉛焊點界面組織及抗拉強度在時效過程中的演變[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華. 特種鑄造及有色合金. 2011(03)
[3]電子組裝用無鉛釬料的研究和發(fā)展[J]. 韓宗杰,李孝軒,胡永芳,禹勝林. 電焊機. 2010(12)
[4]封裝中無鉛焊錫與不銹鋼及鐵鎳的界面反應(yīng)[J]. 顏怡文,劉為開. 電子與封裝. 2010(06)
[5]服役條件對內(nèi)生顆粒增強復(fù)合釬料性能的影響[J]. 邰楓,郭福,馬立民,韓孟婷. 焊接學(xué)報. 2010(04)
[6]微量元素對無鉛釬料性能影響的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨[J]. 薛松柏,張亮,皋利利,禹勝林,朱宏. 焊接. 2009 (03)
[7]超聲波振動輔助釬焊技術(shù)[J]. 閆久春,孫小磊. 焊接. 2009 (03)
[8]AZ31B鎂合金超聲振動釬焊接頭微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 高晨,李紅,栗卓新. 焊接學(xué)報. 2009(02)
[9]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi無鉛焊料及焊點的性能[J]. 王麗鳳,孫鳳蓮,呂燁,申旭偉. 焊接學(xué)報. 2009(01)
[10]等溫時效中稀土Er對Sn-3.8Ag-0.7Cu無鉛釬料顯微組織演化的影響[J]. 郝虎,史耀武,夏志東,雷永平. 稀有金屬材料與工程. 2008(11)
碩士論文
[1]Ti-6Al-4V與SiC超聲波釬焊界面形成機理及工藝研究[D]. 高飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]RE對低銀SnAgCu焊點蠕變及時效特性的影響[D]. 王要利.河南科技大學(xué) 2007
本文編號：3243635
【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】：61 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
封裝等級Fig.1-1packinghierachy引線框架是集成電路中芯片的載體，借助于鍵合材料(金絲、鋁絲、銅絲)實
Tab.2-1 Chemistry component and mechanical property of C194 s主要成分/% 力學(xué)性能P Zn 0.015～0.150 0.05～0.20屈服強度/MPa 410～450 法及條件性試驗輔助作用下 Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE 釬料在 C194 銅合金國標(biāo)《釬料鋪展性及填縫性試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)進行。樣尺寸如圖 2-2 所示。試驗時將貯備好的 0.2±0.01g、1000#砂紙打磨好的 C194 銅合金板分別放入丙酮和。然后將釬料置于 C194 銅合金板的中央，滴 1-2 滴釬
于溫度為 275℃的箱式加熱爐中。待釬料熔化后，采用自行設(shè)計制驗裝置[52]對試樣施加超聲振動。圖 2-3 為超聲振動下釬料的潤濕原所示，超聲波振動壓頭壓在銅合金板上，壓力垂直于基板，a，試驗時超聲振動能量通過基板傳遞至釬料與基板間的界面。超 0-90s，超聲功率為 0-88W。濕性是釬焊工藝的重要影響因素，通常使用靜滴法通過測量潤濕角 S 來評價潤濕性。鋪展面積和潤濕性的測量方法如圖 2-4。將潤濕行拍照(用直尺作為比例尺如圖 2-4(a))，然后將圖片插入到 AutoCA面積查詢工具來測定釬料的鋪展面積；將潤濕樣沿鋪展釬料的中心按照圖 2-4(b)所示的方法測量釬料的潤濕角 θ。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]外能輔助下Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu釬焊接頭組織與性能[J]. 張曉嬌,張柯柯,趙愷,邱然鋒,石紅信,劉宇杰. 材料熱處理學(xué)報. 2014(09)
[2]SnAgCu無鉛焊點界面組織及抗拉強度在時效過程中的演變[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華. 特種鑄造及有色合金. 2011(03)
[3]電子組裝用無鉛釬料的研究和發(fā)展[J]. 韓宗杰,李孝軒,胡永芳,禹勝林. 電焊機. 2010(12)
[4]封裝中無鉛焊錫與不銹鋼及鐵鎳的界面反應(yīng)[J]. 顏怡文,劉為開. 電子與封裝. 2010(06)
[5]服役條件對內(nèi)生顆粒增強復(fù)合釬料性能的影響[J]. 邰楓,郭福,馬立民,韓孟婷. 焊接學(xué)報. 2010(04)
[6]微量元素對無鉛釬料性能影響的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨[J]. 薛松柏,張亮,皋利利,禹勝林,朱宏. 焊接. 2009 (03)
[7]超聲波振動輔助釬焊技術(shù)[J]. 閆久春,孫小磊. 焊接. 2009 (03)
[8]AZ31B鎂合金超聲振動釬焊接頭微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 高晨,李紅,栗卓新. 焊接學(xué)報. 2009(02)
[9]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi無鉛焊料及焊點的性能[J]. 王麗鳳,孫鳳蓮,呂燁,申旭偉. 焊接學(xué)報. 2009(01)
[10]等溫時效中稀土Er對Sn-3.8Ag-0.7Cu無鉛釬料顯微組織演化的影響[J]. 郝虎,史耀武,夏志東,雷永平. 稀有金屬材料與工程. 2008(11)
碩士論文
[1]Ti-6Al-4V與SiC超聲波釬焊界面形成機理及工藝研究[D]. 高飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]RE對低銀SnAgCu焊點蠕變及時效特性的影響[D]. 王要利.河南科技大學(xué) 2007
本文編號：3243635
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