Sn-Bi系列低温无铅焊料及其发展趋势

对国内外无铅焊料的发展情况进行了综述,总结了微电子行业的高、中、低温无铅焊料的应用技术领域,详细介绍了Sn-Bi系低温无铅焊料的发展及其物理化学性能,并从市场的角度分析了该系无铅焊料的发展趋势及市场前景.     

从专利角度探讨Sn-Zn无铅焊料研究现状

无铅焊料的研发及专利权的保护是我国电子行业亟待解决的问题。文中结合中国专利权的特点,描述了世界各国在无铅焊料专利上的竞争以及Sn-Zn无铅焊料的专利申请状况,并据此分析了Sn- Zn无铅焊料的研发及应用状况、专利Sn-Zn无铅焊料的特点以及应用障碍,以期对我国自主知识产权的Sn-Zn无铅焊料的研发及无铅专利保护有所帮助。     

无铅焊料的新发展

传统焊接技术使用锡铅焊料，对环境造成严重伤害．本从环保角度出发，阐述了应用无铅焊料的必然性，并介绍了无铅焊料近几年的发展，指出现阶段无铅焊料离市场要求还有一定差距。     

锡铜无铅焊料在电路板组装中的应用

在无铅组装工艺中,大多数电路板组装厂优先采用低成本焊料合金。没有添加剂的锡铜无铅焊料本身存在局限性,可是添加某种成份后,就能克服锡铜焊料通常所遇到的不足之处。文章分析了几种锡铜焊料相对于SAC焊料的特点,并叙述了它们在波峰焊和手工焊接工艺中的应用情况。     

Sn—Bi无铅焊料的研究

通过总结传统Sn-Pb焊料的特点和研制无铅焊料的条件,综述Sn-Bi无铅焊料低熔点等优点以及脆性大、易偏析的缺点,分析添加In,Ag,AI,Sb等微量合金元素对Sn-Bi无铅焊料微观组织及性能的影响,提出了此合金系焊料的抗蠕变性、导电性、润湿性、拉伸性能等尚待完善的性能及可采用合金化、开发新型焊剂等新方法使Sn-Bi焊料成为理想的无铅焊料,为无铅焊料的进一步研究提供一定的参考.     

纳米颗粒增强无铅复合焊料的研究现状

熔化温度、润湿性及长期使用过程中的可靠性决定了无铅焊料的应用范围.通过添加适量纳米颗粒可显著提高无铅焊料的性能,特别是添加适量纳米Ag颗粒后SnCu焊料蠕变断裂寿命是未添加时的13倍.介绍了添加纳米颗粒对无铅焊料的物理化学性能的影响;探讨了纳米颗粒增强无铅复合焊料微观结构和力学性能;展望了纳米颗粒增强手段对焊料应用的前...     

Sn-Ag和Sn-Zn及Sn-Bi系无铅焊料

随着微电子组装技术的发展，研制新型的和实用的无铅焊料替代传统的Sn-Pb焊料已成为近年的研究热点。介绍了目前最常见的Sn-Ag、Sn-Zn和Sn-Bi为基体的无铅焊料并与传统的Sn-Pb焊料的性能进行了比较。     

Sn-Bi基低温无铅焊料的研究进展

作为一种新型低温无铅焊料,Sn-Bi基低温无铅焊料具有较低的熔化温度以及优良的焊接性能,在电子封装领域有着广泛的应用。随着电子元器件向微型化方向的发展,对低温无铅焊料的性能提出了更高的要求。添加微量的合金元素及纳米颗粒可以改善焊料的组织性能,满足电子元器件发展的需求。系统介绍了Sn-Bi基低温无铅焊料的组成、结构以及焊接性能,综述了合金元素和纳米颗粒对Sn-Bi基低温无铅焊料组织性能的影响及作用机理,分析了在研制Sn-Bi基低温无铅焊料过程中存在的不足之处,并提出了相应的改进方法。最后对Sn-Bi基低温无铅焊料在发展中需要关注的问题进行了总结与展望。     

无铅焊料在电子组装与封装中的应用

随着人们对环境的日益重视和电子封装组装技术的发展,合金焊料的无铅化和质量的要求也越来越高,开发无铅、无毒焊料成为焊料开发的重要方向.介绍了无铅焊料的应用现状及无铅的使用要求,并论述了几种无铅焊料Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi系的特点,以及添加其它元素对它们综合性能的影响.     

无铅焊接材料

本文分析了影响焊接可靠性的因素及组分元素对无铅焊料的性能影响,并介绍了无铅焊料的研究成果及其选择 原则。     

电子组装用高温无铅钎料的研究进展

分析了国内外电子组装用高温无铅钎料的研究现状。指出目前常用的高温钎料仍然是高Pb焊料或80Au-20Sn钎料,导致焊料含Pb而污染环境,或者含质量分数为80%的Au而使焊料成本奇高。指明了Bi-Ag系钎料具有潜力替代高Pb焊料或80Au-20Sn钎料。未来的研究将在成分设计及可靠性等方面进行探索,以最终找到既经济又可替代传统高铅钎料的高温无铅钎料。     

无铅焊料的选择与对策（未完待续）

通过大量的数据信息分析了各研究机构在无铅焊料方面的研究成果，在目前流行使用的无铅焊料的基础上，进一步研究并比较了其中的Sn-Cu系列与具有专利限制的SnAgCu系列焊料在消费类电子产品组装的波峰焊工艺中使用的可靠性，同时研究并比较Sn-Ag系列焊料与SnAgCu系列焊料在回流焊工艺使用的情况。结果表明，Sn-Cu共晶焊料在消费类电子产品组装的波峰焊工艺中完全可以取代Sn-Ag-Cu系列焊料，同时满足使用要求；而同样技术成熟的Sn-Ag共晶焊料也完全可以取代SnAgCu系列焊料在回流焊工艺使用，焊点的可靠性与成本可以媲美SnAgCu焊料。而且该二元合金在使用维护以及回收利用方面具有相当的优势。     

新型Sn-Ag-Bi-Cu-In系无铅钎料合金研究

通过正交试验设计形成Sn-Ag-Bi-Cu-In系无铅钎料合金,并对钎料合金的熔化温度、可焊性、密度及剪切强度等进行研究.研究发现,Sn-Ag-Bi-Cu-In系钎料合金熔化温度接近传统的熔化温度,固-液温度差小;钎料密度约为传统Sn63Pb37的87%;试样铺展面积为72.02mm2,与Sn63Pb37焊锡的铺展面积76.85 mm2非常接近;钎料的剪切强度远大于传统Sn63Pb37钎料的剪切强度,其断裂形貌为沿晶脆断.     

A review of lead-free solders for electronics applications

Ever since RoHS was implemented in 2006, Sn3.0Ag0.5Cu (SAC305) has been the primary lead-free solder for attaching electronic devices to printed circuit boards (PCBs). However, due to the 3.0 wt% Silver (Ag) in SAC305, companies have been looking at less expensive solder alternatives, especially for use in inexpensive products that have short operating lives and are used in mild application conditions. This paper reviews new lead-free solder alternatives and the trends in the industry, including SnCu-based solders, SnAgCu solders with Ag content < 1.0 wt%, SnAg solders, and no-Ag low-temperature solders (e.g., SnBi-based solders). The analysis is conducted for reflow, wave, and rework conditions and for packaged and flip-chip devices.     

Sn-Ag-Cu无铅焊料的可靠性研究

欧盟对电子产品的RoHS法令的实施加快了电子封装钎焊无铅化的步伐。Sn-Ag-Cu焊料以其优良的机械性能和可焊性,逐渐得到了国际社会的认可。文章对无铅焊料的发展过程,Sn-Ag-Cu合金的性能进行了综述,重点介绍了Sn-Ag-Cu焊点的可靠性,包括试验法和有限元法。最后对Sn-Ag-Cu焊料的应用前景进行了展望。     

无铅软钎料的新进展

从环保角度出发,阐述了无铅钎料使用的必然性。介绍了国外无铅钎料的开发情况,尤其是近几年的进展。指出了现阶段研制的无铅钎料与市场要求的差距,提出相应对策。     

The effect of solder paste composition on the reliability of SnAgCu joints

As the electronics industry is moving towards lead-free manufacturing processes, more effort has been put into the reliability study of lead-free solder materials. Various tin–silver–copper-based solders have become widely accepted alternatives for tin–lead solders. In this study, we have tested three different SnAgCu solder compositions. The first consisted of a hypoeutectic 96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu solder, the second of a eutectic 95.5Sn/3.8Ag/0.7Cu solder, and the third of a hypereutectic 95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu solder. A eutectic SnPb solder was used as a reference. The test boards were temperature-cycled (−40 to +125 °C) until all samples failed. The results of the temperature cycling test were analyzed, and cross-section samples were made of the failed joints. Scanning electron and optical microscopy were employed to analyze the fracture behavior and microstructures of the solder joints. The reliability of lead-free solders and the effect of microstructures on joint reliability are discussed.     

无铅焊料在清华大学的研究与发展

清华大学材料科学与工程系电子材料与封装技术研究室研制了6个系列的无铅焊料:Sn-3.5Ag添加Cu或Bi; Sn-3.5Ag-1.0Cu添加In或Bi; Sn-Ag-Cu-In添加Bi; Sn-Ag-Cu添加Ga; Sn-Zn添加Ga; Sn-Zn添加多种元素。重点介绍了Sn-Zn添加多种元素。对6个系列无铅焊料的研究取得了较好的实验结果,得到比较理想的低温焊料体系,有的合金熔点已非常接近铅锡共晶焊料熔点183℃。