Ag—Cu—Ti钎料中Ti元素在金刚石界面的特征

研究了金刚石钎焊接头中碳化物形成元素Ti与金刚石（或石墨）之间的相互作用行为。通过对接头界面处的成分分布和断口形貌观察,分析了Ti的作用机理、新生儿合物TiC的断口形及生长规律,结果表明：在一定的条件下,Ti元素与组成金刚石（或石墨）的碳元素发生反应形成TiC层;碳化物层使钎料与金刚石之间产生冶金结合;TiC与金刚石之间存在有明显的界面,TiC断口的微观表面形态呈韧窝状;在金刚石表面初始形成的TiC的生长方向与金刚石的晶向指数有关。     

电子封装中的无铅Sn-3.8Ag-0.5Cu/Cu界面研究

针对钎料与焊盘间形成IMC层的厚度是影响可靠性的一个关键因素．对无铅钎料Sn-3．8Ag-0．5Cu与Cu盘进行了重熔,采用Olympus（光学金相显微镜）,SEM（扫描电镜）和EDX（能谱X射线）界面分析手段,研究了合金Sn-3．8Ag-0．5Cu与Cu焊盘接头的钎焊性和在焊接过程中IMC的形成与长大机理,探讨了IMC厚度与保温时间的变化规律．研究结果表明,无铅钎料合金Sn-3．8Ag-0．5Cu在钎焊务件下与Cu焊盘能够实现良好的连接,其连接层为Cu6Sn5金属间化合物,重熔时的IMC层生长基本上符合抛物线规律．     

焊接过程仿真系统中三维模型的构造

设计了一种用于焊接过程仿真的三维实体模型的构造方法,采用Open GL图形技术进行三维模型的设计与显示,该模型可以通过平移和旋转来定义各种运动状态,并可保存为焊接动作的动画文件．通过用此模型仿真,可实现方案优选,获得高效率、高质量的方案。     

Sn-5Sb-CuNiAg/Ni微焊点抗时效性能的研究

以适合功率器件互联的Sn-5Sb基钎料与Cu镀Ni基板连接为研究对象,研究Sn-5Sb钎料中添加Cu,Ni,Ag元素对接头的抗时效性能的影响。将三种Sn-5Sb-CuNiAg钎料、Sn-5Sb,SAC305分别与Cu镀Ni基板连接,借助SEM和EDX,进行微观组织对比分析,研究体钎料在时效过程中的基体组织及化合物的演变规律,界面化合物的生长随时效时间的演变规律。结果表明,Sn-5Sb-CuNiAg和SAC305体钎料中主要为块状化合物(Cu,Ni)_6Sn_5和颗粒状银锡化合物,Sn-5Sb体钎料主要为块状化合物(Cu,Ni)_6Sn_5。随时效时间延长,体钎料中的化合物均变得粗大。界面化合物层明显变厚,化合物形貌从不规则的锯齿状逐渐向平缓均匀的层状转变。Sn-5Sb-CuNiAg焊点的界面化合物层厚度比Sn-5Sb、SAC305焊点的界面化合物层厚度相对要薄,Sn-5Sb-CuNiAg焊点具有更好的抗热时效性能。添加0. 5%质量分数的Cu和0. 1%质量分数的Ni元素对界面IMC的生长速率有抑制作用。     

回流焊对SnAgCu焊点IMC及剪切强度的影响

研究了回流焊次数对Sn-0.3Ag-0.7Cu-xNi/Cu(x=0,0.05)焊点的界面反应及其剪切强度的影响。结果表明:随着回流焊次数的增加,界面金属间化合物(IMC)Cu6Sn5和(Cu1-xNix)6Sn5的厚度均增加。在钎料中添加w(Ni)为0.05%,可有效抑制IMC的生长,与回流焊次数无关。回流焊次数对Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu和Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.05Ni/Cu的剪切强度影响都不大,五次回流焊后剪切强度略有下降,剪切强度分别为21MPa和25MPa。发现断裂面部分在钎料中,部分在钎料和IMC之间。     

回流焊对SnAgCuBi/Cu焊点IMC及剪切强度的影响

利用金相显微镜和扫描电镜对多次回流焊后的Sn-0.3Ag-0.7Cu-xBi/Cu焊点IMC和剪切断口形貌进行了观察和分析。结果表明:Bi的加入提高了接头剪切强度,且随着Bi含量的增加而增加,当w(Bi)为4.5%时达最大值45.07MPa,同时Bi的加入有效抑制了焊点IMC的增长。经过5次回流焊后,未加入Bi的焊点剪切强度由24.55MPa下降到20.82MPa,而加入w(Bi)为3.0%的焊点剪切强度由35.95MPa下降到32.46MPa。     

低应力柔性CCGA焊点设计及其可靠性预测

为提高大芯片面阵列封装的可靠性、降低工作载荷下钎料焊点内部的应力集中程度,基于力学原理对陶瓷柱栅阵列（ceramic column grid array,CCGA）封装结构进行了柔性互连设计和焊点形态设计.采用有限元方法研究了该低应力柔性CCGA互连结构在剪切载荷下的力学行为.结果表明,互连结构的峰值应力和峰值应变由设计的铜质的锥形漏斗体承担,性能薄弱的钎料及钎料/铜柱界面不再处于互连结构的应力应变集中位置,焊点内部应力应变较传统CCGA焊点降低显著;预测该低应力柔性CCGA互连焊点将具有更高的可靠性.     

海绵钛电极块压制模具的结构优化

采用纳米银薄膜作为研究对象,在250℃下施加5~10 MPa的烧结压力,获得低孔隙率(1.2%~1.4%)的高质量烧结接头。随着烧结压力由5 MPa增大至10 MPa,接头抗剪切强度显著提升。借助深腐蚀技术对烧结接头及块体银的微观组织结构进行对比分析。结果表明,烧结接头的深腐蚀形貌与块体银存在明显差异。烧结接头在深腐蚀条件下呈现大量微米尺度的多边形银晶粒,当烧结压力由5 MPa增大至10 MPa时,多边形晶粒的尺寸与晶粒间的连接面积发生明显变化。这一现象是影响纳米银压力烧结连接接头性能的主控因素。     

全球焊接市场的现状分析（2）

（续前）3全球焊接材料市场 在2007～2009年的3年中,全球焊接材料的市场约占整个焊接市场的一半。2009年的市场达到60～65亿美元,有专家估计,焊接材料的熔敷金属量达到410万t,比2008年降低13%。     

Ag和Zn对Sn58Bi钎料润湿性及焊点组织的影响

采用感应熔炼方法制备钎料，研究了Ag，Zn元素添加对Sn58Bi钎料润湿性与焊点组织的影响，并对时效处理后的焊点界面金属间化合物(Intermetallic compounds,IMCs)的组成及生长规律进行了分析。结果表明，添加的Ag或Zn可与Sn分别生成Ag3Sn，Ag5Zn8，并可显著减少钎料中枝晶含量与细化钎料组织，但不能显著促进Sn58Bi钎料的润湿性。而共同添加的Ag，Zn并不能使得钎料组织发生细化并降低钎料的润湿性。共同添加的Ag和Zn使得焊点界面处形成Cu8Zn5+Ag5Zn8的复合IMCs层，该复合IMCs层可显著的减小IMCs的初始厚度，并降低其生长速度。