稀土元素对无铅焊料性能的影响

随着公众环保意识的增强,含铅焊料的发展和应用受到了极大的限制,研制新型的、环境友好的无铅焊料来取代传统的锡铅焊料成为近年来研究的热点,而添加微量元素合金化以获得性能优异的无铅焊料尤其受到研究者的关注。本文系统地综述了添加微量稀土元素对无铅焊料物理化学性能、显微组织、力学性能、电迁移及锡晶须生长等的影响,并对稀土元素在无铅焊料中的应用及发展趋势进行了展望。     

晶须的研究进展

本文综述了近四十年来国内外对晶须的性能，形貌，显微结构，生长机理和制备方法的研究，介绍了晶须的应用，指出加强晶须的应用基础研究，研制开发各种高质量和低成本的晶须是该材料今后的发展方向。     

管脚无铅覆层的Sn晶须问题

Sn镀层表面在某些情况下会长出长达数百微米的晶须,在电子器件服役过程中会导致电路短路等严重的可靠性问题。目前普遍认为内部压应力是导致Sn晶须生长的主要动力之一;晶须生长所需的Sn原子主要以扩散方式或位错运动方式提供,而温度因素既影响原子扩散速度,又影响镀层的应力松弛。预镀Ni或者预先热处理以形成扩散阻挡层来抑制晶须生长的方法较为常用。温度循环是加速晶须生长的一种有效手段。     

Sn—Bi合金系低温无铅焊料的研究进展

综述了Ｓｎ－Ｂｉ合金系的微观结构,润湿特性,物理及机械能的研究进展,指出了此合金系作为软件焊材料尚待改善的性能,采用合金化等手段,可使此合金系发展的理想的低温钎焊用无铅焊料。     

可防止变脆的无铅焊料

美国阿莫斯实验室曾于1996年取得一项专利，是关于一种熔点低、强度高的锡银铜合金。现在该实验室向上述合金中加入铁、钴之类的元素，使这种焊料可在较高温度下使用。     

日立开发出再现无铅镀锡晶须现象的模拟技术

日立制作所宣布，开发出了再现晶须发生现象的模拟技术。据日立介绍，通过采用该技术求得无铅镀锡的详细应力分布，能再现随应力移动的锡原子聚集所产生的晶须现象。     

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.     

晶须的研究进展

本文综述了近四十年来国内外对晶须的性能、形貌、显微结构、生长机理和制备方法的研究，介绍了晶须的应用。指出加强晶须的应用基础研究，研制开发各种高质量和低成本的晶须是该材料今后的发展方向     

晶须增强体及其复合材料研究进展

综述了晶须的发展，基本特征，制备和生长机理，性能和测试方法及作为金属基，陶瓷基和高分子基复合材料的增强体的应用。     

四针状氧化锌晶须的研究进展

四针状氧化锌晶须是唯一具有三维空间结构的晶须,在复合材料上的应用受到了越来越多的重视.介绍了T-ZnO的制备方法;侧重从晶体结构特征和生长习性方面综述、讨论T-ZnO的生长机理研究,并指出了存在的问题和进一步研究的方向;最后概述了T-ZnO应用方面的研究.     

氧化锌晶须的制备及生长机理研究

系统地介绍了氧化锌晶须的不同形态和制备方法(氧化法、液相法、微波辐射法、离子交换树脂法),阐述了氧化法制备氧化锌晶须的生长机理及应用前景.     

晶须补强复合材料机理的研究

介绍了晶须补强复合材料的机理,补强机理主要包括：负荷传递、拔出效应、界面解离;讨论了界面性质、晶须性能对机理的影响;并展望了今后的研究方向。     

Whisker growth on annealed and recrystallized tin platings

The aim of this research is to examine the effects of annealing and recrystallization of electroplated tin layers on mitigating the growth of tin whiskers. Tin plating electroplated on copper substrate has been tested. Three different groups of samples have been investigated: reference, annealed and recrystallized. Three types of ageing were being used to accelerate the whisker appearance: two life-like circumstances with a constant elevated temperature in low humidity and a temperature cycling test. The whisker growth was observed by using scanning electron microscopy and was evaluated by the average and maximum whisker length and the average whisker density. It is shown that at different ageing temperatures whisker appearance and growth are decreasing in aspect of the applied pre-treatments. The effects of the pre-treatments were explained by changes of the grain structure in the tin layer which were observed with focused ion beam.     

Sn晶须的转向生长机制

为深刻理解Sn晶须转向生长现象的本质并建立其生长机制,利用稀土相CeSn3与ErSn3易氧化的特性实现了Sn晶须的加速生长,采用扫描电镜观察了Sn晶须在快速生长过程中展现出的生长行为.实验结果表明,时效过程中在稀土相的表面生长出大量的Sn晶须,一些Sn晶须的生长方向发生连续改变,少数Sn晶须在转向生长的同时出现变截面生长现象.Sn晶须根部的受力不均是其产生转向生长的原因,而Sn原子的供给速率与Sn晶须生长速率的不协调是Sn晶须产生变截面生长的原因.     

晶须增强陶瓷中晶须参数对晶须韧化效果的研究

本文建立了晶须增强陶瓷基复合材料裂纹扩展行为的分析模型，并用它详细研究了晶须参数：晶须强度、弹性模量、半径和长度对晶须韧化效果的影响规律。研究表明，提高晶须强度和降低晶须弹性模量有利于材料韧性提高；增大量须尺寸（长度、半径和长径比）能提高晶须增韧效果，同时这些对对数的变化还引起裂纹桥联和裂纹偏转两种增韧机理的相对重要性发生转变。断裂韧性计算值与实验值符合。     

含氢硅油制备SiC晶须的研究

以高含氢硅油为原料,在石墨基体上生长出SiC晶须。主要研究石墨基体的表面状态和加热温度对SiC晶须生长的影响,探究SiC晶须形成过程。影响SiC晶须形核和生长的主要因素为热处理温度,随着热处理温度的升高,SiC晶须的结晶产量也相应增高。石墨基体的表面状态对SiC晶须的形成也有一定的影响,随着石墨基体缺陷提供形核点的增多,SiC晶须的结晶产量提高,并且出现相互搭接的现象。SiC晶须的形成过程分为形核和生长两个部分,低温形核,高温生长,遵循VLS(气-液-固)生长机理。     

甲基磺酸亚光纯锡电镀添加剂的研究

锡铅合金因其优良的可焊性和耐晶须性能广泛应用于电子工业中.但世界各国正在不断颁布严格的法规限制电子产品中铅的使用,在这样的背景下,国内外都在积极开发无铅电镀工艺,其中电镀纯锡工艺得到电子厂商的普遍认可.运用电化学和化学方法开发了一种亚光纯锡电镀添加剂.通过Hull Cell试验和电镀模拟试验确定了工艺:150～210 g/L 甲基磺酸,12～18 g/L Sn2 ,温度15～25 ℃,电流密度0.5～2.0 A/dm2,10～80 mL/L添加剂BSn-2004,并测定了镀液和镀层的性能.结果表明,该添加剂工艺稳定性好,且镀层可焊性优良、抗变色能力强,可取代高污染的锡铅电镀工艺.     

三乙四胺六乙酸消除高速镀锡液中铁杂质影响的研究

研究了采用三乙四胺六乙酸(TTHA)消除高速Ferrostan镀锡液中铁离子杂质影响的方法.采用X射线荧光光谱法(XRF)对镀层铁含量进行了测定,采用金相显微镜和原子力显微镜观测了镀层表面形貌.结果表明,TTHA能显著地提高镀层的表观质量,是一种能有效消除镀锡液中铁杂质影响的添加剂;还就TTHA影响阴极电沉积过程的作用机理进行了探讨,指出TTHA不仅可以通过螯合作用,还可以通过影响阴极电沉积过程有效地降低沉积过程中铁的干扰.