氮气气氛下氧含量对Sn-Zn/Cu焊接接头组织的影响及其产业应用

Sn-Zn系无铅焊料具有熔点低、电导率高、力学性能好等优点,但焊锡易氧化、润湿性差,波峰焊容易产生拉尖、桥连、填充不足等焊接缺陷,制约了Sn-Zn系无铅焊料的产业化应用。对波峰焊机加装氮气保护装置,通过控制氮气流量调控焊接过程中焊锡表面的氧含量,探究氧含量对接头的焊接效果与微观组织的影响,并进行Sn-Zn/Cu焊接接头高温老化机理研究。结果表明,氧含量与金属间化合物(IMC)γ-Cu_5Zn_8的生长速度呈正相关关系;在氧含量小于2%条件下,研制的SnZn系无铅焊料在波峰焊过程中基本不存在焊接缺陷;高温老化过程中,当靠近IMC处焊料中Zn含量为1%左右时,接头开始出现柯肯达尔孔洞。在氧含量1. 2%、焊接温度225℃、传输速度1 600 mm/min的工艺条件下进行了生产线试验,并通过了行业内可靠性验证。     

Sn-Ag-Cu系无铅焊料性能研究进展

Sn-Ag-Cu是全球公认的最具潜力替代Sn-Pb钎料的无铅焊料。本文介绍了Sn-Ag-Cu系无铅焊料在熔化温度、润湿性、抗氧化性和焊接可靠性方面的主要性能以及最近的研究重点,最后对Sn-Ag-Cu系无铅焊料的发展趋势进行了展望。     

电子组装用无铅焊料发展现状

在电子组装早期用得最多的焊料主要是锡和铅两种元素,尤其是质量百分比为w(Sn)63%和w(Pb)37%的共晶铅锡合金为多数电子产品所采用.大量使用的Sn/Pb合金焊料正是造成污染的重要来源之一.在制造和使用Sn/Pb焊料的过程中,由于熔化温度较高,有大量的铅蒸气逸出,将严重影响操作人员的身体健康.同时焊接互联的常见热疲劳失效与富铅相有关,期望在设计锡基无铅焊料中不含有铅相,从而改善力学性能,强化焊料.介绍了无铅焊料的基本要求、无铅焊料的研究现状、无铅焊料面临的问题:指出无铅焊料及焊接可靠性仍是工业界和学术界研究的热点问题.     

微电子互连锡基无铅焊料的发展

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。     

SnZn系无铅钎料性能对比分析

对比研究了4种SnZn系无铅钎料的润湿性、抗蠕变性能以及力学性能.结果表明,SnZnAg/SnZnGa/SnZnAl的润湿性均高于SnZn钎料,合金元素的添加可以显著提高SnZn钎料的润湿性;SnZnAg钎料的抗蠕变性能最高,这主要是因为Ag-Zn金属间化合物颗粒钉扎位错引起的;合金元素的添加可以显著提高SnZn焊点的...     

无铅焊料Sn-3Ag-xSb系微观组织及焊接性研究

采用定量的方法,研究Sn-3Ag-xSb(x取2,5,7)系新型无铅焊料的微观组织、润湿性以及焊接接头的性能,进而探究无铅焊料成分中Sb质量百分比的差异对焊料相关性能的影响.结果表明:在一定范围内随着Sb质量分数的增加,Sn-3Ag-xSb系无铅焊料组织晶粒得到细化,并且润湿性和焊接性能都得到了一定的提高.     

Sn-Zn-Al-P系无铅焊料物理性能研究

在Sn-Zn系无铅焊料的基础上,通过添加合金元素Al和P制备出不同成分的无铅焊料,研究了其无铅焊料的物理性能。结果表明:通过加入适量合金元素Al和P的Sn-Zn-Al-P系无铅焊料在基本上不影焊料响熔点的前提下,可以减小密度,降低成本,提高其导电性能和润湿性。     

低银无铅焊料的应用—SAC105+Mn焊点可靠性验证试验

随着近年银价的持续上涨,低银无铅焊料成为市场关注的焦点。本文从实际应用的角度分析了低银焊料中含银量对焊料熔点、浸润性、焊点可靠性三个重要焊接特性的的影响和目前低银无铅焊料的研究方向。并通过小批量生产,验证了SAC105掺杂Mn后的焊点可靠性与SAC305相当。     

电子组装用低银无铅焊料的研究进展

对目前国内外电子组装用低银无铅焊料最新的研究和应用情况进行了回顾和评述,介绍了低银无铅焊料的现状和其可靠性问题,以及国内外对几种低银无铅焊料进行的研究情况,最后着重分析和展望了低银无铅焊料研究应用的主要发展方向和趋势。     

一种新型SnZn系中温高强无铅焊膏制备及性能分析

制备了一种新型SnZn系无铅中温高强焊膏,合金成分为Sn-9Zn-2.5Bi-1.5In,熔点为195℃,具有良好的印刷性能和焊接性能。研究了SnZn焊膏的抗剪强度,并与市场上领先的SnAgCu系焊膏、SnBi系焊膏做对比。结果表明,SnZn系焊膏的抗剪强度在表面喷锡焊盘上优于其他两种焊膏(较SnBi系高14%,较SnAgCu系高25%),在化镍金焊盘上劣于其他两种焊膏,在OSP焊盘上介于两者之间。同时,研究发现SnZn系焊膏在温度曲线最高温度为215℃时获得最佳抗剪强度62.9MPa,通过观察SnZn系焊膏焊点的剖面,分析其元素分布,确定了焊点在元件及焊盘表面形成的金属间化合物(IMC)。     

电子互连无铅钎料及焊点蠕变行为研究进展

针对近年来无铅钎料及焊点的蠕变失效问题,综合评述了蠕变变形行为及其在焊点可靠性评估中的应用。首先系统地介绍无铅钎料的蠕变行为,探讨含合金元素/颗粒无铅钎料蠕变性能改性机制。其次评述焊点蠕变行为,探讨焊点成分以及不同基板材料对焊点蠕变特性影响的研究进展。再次结合具体电子器件,采用有限元模拟,分析基于有限元的焊点蠕变响应及疲劳寿命预测,评估焊点可靠性。最后针对无铅钎料及焊点蠕变行为的未来发展进行展望,分析其研究中存在的问题及解决办法,为焊点可靠性进一步研究提供理论支撑。     

微连接用碳基纳米颗粒增强无铅复合钎料的研究新进展

综合评述含碳纳米管、石墨烯纳米片等碳基纳米颗粒增强微连接用无铅复合钎料的研究现状,介绍了碳纳米管、石墨烯纳米片、富勒烯、金属改性碳纳米管(石墨烯纳米片)等增强相对无铅钎料和钎焊接头组织与性能的影响。简述了无铅复合钎料的制备方法、熔化特性、导电性、润湿性、力学性能和无铅复合钎料焊点可靠性等,指出了碳基纳米颗粒增强无铅复合钎料存在的问题、解决措施及发展趋势。     

稀土、Ga元素及其协同效应对无铅钎料组织和性能的影响

稀土元素和低熔点的Ga元素常作为合金化元素添加到无铅钎料中以提高钎料的综合性能和可靠性,而向无铅钎料中复合添加稀土元素和Ga元素时,二者的协同作用可以进一步改善钎料组织和性能,同时Ga元素可以有效抑制含稀土Nd的无铅钎料中锡须的生长.对单独添加稀土元素和低熔点元素Ga以及复合添加稀土元素和Ga元素的协同效应对无铅钎料显...     

Converting to lead-free solders: An automotive industry perspective

The solder tests currently used in defining solder alloy properties are not sufficient for selecting interconnect materials for improved reliability and reduced cost in automotive electronic applications. A “preventive” design approach based upon more accurate models of failure mechanisms and life prediction than are currently available will be required in order to assess solder alloys and to determine whether lead-free solders will provide improved reliability and lower-cost manufacturing options when compared to the lead-based solders currently used.     

电子封装用低银含量无铅钎料的研究和应用进展

电子封装用钎科从传统锡铅合金向无铅钎料的转换过程中适逢手持便携式电子器件高速增长期,加之近年来金属价格的持续上涨,因而低银含量无铅钎料合金作为第二代无铅钎料成为关注的焦点.本文阐述了无铅低银钎料的研究与发展现状,同时分析了其应用情况,最后,对谊钎科及其可靠性的发展趋势进行了分析和展望.     

新型低温无铅焊料的研究进展

随着人们对铅毒性的认知及世界各国“限铅令”的颁布,因为铅污染问题,研究人员开始着手研究Sn-Pb焊料的代替品,迫切需要探索一种零污染、低成本的新型电子封装焊料。目前研制的新型低温无铅焊料有Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-In二元焊料和Sn-Ag-Cu三元焊料,但由于新型低温无铅焊料存在着熔点高、抗氧化性能差等问题,有人提出通过在这些无铅焊料中加入第三或第四种合金元素改善无铅焊料的组织性能。介绍了新型低温无铅焊料的应用,制备,优缺点及对它的要求,叙述了目前新型低温无铅焊料的研究进展,并提出了新型低温无铅焊料的研究方向。     

锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势

锡基焊料是电子丁业上广为使用的连接材料,随着环保意识的增强,人们加强了对无铅焊料的研究。文章概述了锡基无铅电子焊料的发展概况,主要介绍了Sn—Ag、Sn—Zn、Sn—Cu和Sn-Bi四种合金系焊料的最新研究进展,指出了锡基无铅焊料的应用和发展趋势。     

电子组装用无铅钎料的研究和发展

综述了近年来国际上无铅钎料的研发现状,重点介绍了无铅钎料的性能要求。指出研究无铅钎料,不只是简单地提供一种替代品,还需要考虑无铅钎料的力学性能、钎焊性能及焊点可靠性能够与传统的Sn-Pb钎料相近、钎焊设备与工艺尽量改动不大等因素,开展无铅钎料的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。详细讨论了Sn-Ag系、Sn-Cu系和Sn-Ag-Cu系等三大系列的无铅钎料,指出无铅化电子组装面临着机遇与挑战,要想在激烈的国际竞争中赢得市场,我国必须重视无铅钎料产品的研究开发与产业化,这同时需要电子企业的全力支持与配合。     

The effects of additives to SnAgCu alloys on microstructure and drop impact reliability of solder joints

The impact reliability of solder joints in electronic packages is critical to the lifetime of electronic products, especially those portable devices using area array packages such as ball-grid array (BGA) and chip-scale packages (CSP). Currently, SnAgCu (SAC) solders are most widely used for lead-free applications. However, BGA and CSP solder joints using SAC alloys are fragile and prone to premature interfacial failure, especially under shock loading. To further enhance impact reliability, a family of SAC alloys doped with a small amount of additives such as Mn, Ce, Ti, Bi, and Y was developed. The effects of doping elements on drop test performance, creep resistance, and microstructure of the solder joints were investigated, and the solder joints made with the modified alloys exhibited significantly higher impact reliability.