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。     

抗氧化无铅焊料的研制

根据无铅焊料的要求与工作条件，选择了组成无铅焊料各金属元素及其最佳配比，研究了Sn-Ag-Bi-Cu系无铅合金焊料。焊料具有独特的抗氧化能力和良好的力学性能及焊接性能，抗氧化能力优于含铅焊料，主要技术性能基本接近Sn63/Pb锡铅焊料。     

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。     

无铅焊料的腐蚀性能研究现状及展望

就Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Ag-Cu和Sn-Zn几种主要的无铅焊料合金系阐述了当前对无铅焊料腐蚀性能的研究情况。指出当前研究只关注了焊料本体的腐蚀性能,而在焊接过程中焊料熔化和凝固后的微观结构和化学等将发生变化,这些对腐蚀有很大影响。提出进一步研究应关注实际焊点与服役环境的交互作用机制。     

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。     

无铅化技术及应用

介绍了无铅化的意义及重要性，目前无铅焊料的研究现状及需要解决的问题无铅焊料合金系列及其重要的技术指标，以及无铅化焊接用助焊剂的研究开发情况，并指出了无铅焊料的发展趋势及市场前景。     

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。     

微量稀土元素对Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊料合金组织与性能的影响

研究稀土元素对Sn3Ag0.5Cu无铅焊料合金显微组织及性能的影响.结果表明:当稀土含量(wRE)为0.05％～0.25％时,对该无铅焊料合金的导电性和腐蚀性影响不大,但使其熔化区间温度降低;可以提高焊料的铺展面积,细化组织,提高其力学性能.比较Ce、Er、Y、Sc四种稀土元素对焊料合金的影响,发现Ce元素可以更好地提高焊料合金的综合性能,Er次之.     

新型无铅焊料合金Sn-Zn-Ga的研究

以Sn-Zn合金为母合金，添加Ga元素，得到了新型的无铅焊料合金。测量了其熔点、硬度、剪切强度和可焊性等性能。研究发现，Ga元素的添加使焊料的熔点降低，熔程增大。焊料的硬度和剪切强度有所降低。焊料的铺展率增大，浸润角减小，提高了焊料的可焊性。通过实验研究确定了具有较好综合性能的焊料的成分范围。     

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...     

Lead-free solders with rare earth additions

Abstact  There have been significant research efforts to improve the properties of globally recognized lead-free solders, such as Sn-Ag-Cu, Sn-Cu, Sn-Bi, etc. Rare earth (RE) elements have been selected in the current research to be added into lead-free solders as alloying elements in an effort to improve the comprehensive properties, such as wettability, microstructural stability, creep resistance, and mechanical strength and integrity of the solders. This article overviews the background and rationale for the alloy development, the fabrication techniques for RE-containing solders, the roles of RE elements, as well as current status of RE-containing solder research. Examples of several representative RE-containing solders are introduced. The effects of RE element addition on the wetting behavior, microstructure, and mechanical properties of certain lead-free solder alloys are presented and analyzed.     

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。     

无铅软钎料国内外的研究动态与发展趋势

全球禁铅运动的发展使得无铅技术已提上各国议事日程,针对这一形势,笔者概述了近几年来国内外无铅焊接的研究动态与发展趋势,特别介绍了无铅钎焊的软钎料开发的最新研究成果,并指出了该领域中值得关注的Sn—Ag与Sn—Zn系钎料的开发价值与应用前景．同时指出添加微量合金和稀土元素对无铅软钎料开发的意义。国内应重视这一领域的研究,争取在该领域的主动地位。     

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.     

Environmentally friendly solders 3-4 beyond Pb-based systems

Based on environmental considerations, global economic pressures, enacted by legislations in several countries, have warranted the elimination of lead from solders used in electronic applications.Sn3.5Ag, SnAgCu, and Sn0.7Cu have emerged among various lead-free candidates as the most promising solder alloys to be utilized in microelectronic industries.However, with the vast development and miniaturization of modern electronic packaging, new requirements such as superior service capabilities have been posed on lead-free solders.In order to improve the comprehensive property of the solder alloys, two possible approaches were adopted in the current research and new materials developed were patented.One approach was involved with the addition of alloying elements to make new ternary or quaternary solder alloys.Proper addition of rare earth element such as La and Ce have rendered solder alloys with improved mechanical properties, especially creep rupture lives of their joints.Another approach, the composite approach, was developed mainly to improve the service temperature capability of the solder alloys.Composite solders fabricated by mechanically incorporating various reinforcement particles to the solder paste have again exhibited enhanced properties without altering the existing processing characteristics.The recent progress and research efforts carried out on lead-free solder materials in Beijing University of Technology were reported.The effects of rare earth addition on the microstructure, processing properties, and mechanical properties were presented.The behaviors of various Sn-3.5Ag based composite solders were also explicated in terms of the roles of reinforcement particles on intermetallic growth, steady-state creep rate, the onset of tertiary creep, as well as the overall creep deformation in the solder joints.Thermomechanical fatigue (TMF) behavior of the solder alloys and composite solders were investigated with different parameters such as ramp rate, dwell time, etc.The damage accumulation features and residual mechanical properties of the thermomechanically-fatigued composite solder joints were compared with non-composite solder joints.To match the lead-free alloys, various types of water soluble no-clean soldering flux have also been developed and their properties were presented.     

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。     

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。     

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。