无铅焊点可靠性的研究进展

文中根据近两年来国内无铅钎料研发过程中存在的问题,简要评述了无铅钎料的研究进展及发展趋势,并着眼于焊点可靠性对无铅钎料进行了评述。首先介绍影响无铅焊点可靠性的因素;其次汇集了2012～2018年国内学者对无铅钎料焊点可靠性的研究方法及研究成果,并结合加载载荷及热循环共同作用、有限元模拟分析、电迁移及锡须生长影响无铅焊点性能的4个方面对无铅焊点可靠性进行了分析;最后结合以上研究成果针对无铅钎料的未来发展进行展望,为新型无铅钎料的进一步研究提供理论支撑。     

稀土元素对无铅钎料组织和性能的影响

稀土元素以其独特的优势被称为金属材料的维他命,稀土元素的添加可以在不同程度上提高无铅钎料的性能。结合国内外在含稀土元素无铅钎料研究领域的最新研究成果,综合评论稀土元素对无铅钎料组织和性能的影响,阐述含稀土元素的无铅焊点可靠性研究现状,为该钎料的实际应用提供数据支撑,分析过量稀土元素对无铅钎料表面锡须的影响,探讨锡须的生长机制及潜在的问题,最后综合评述含稀土无铅钎料在研究过程中存在的问题以及相应的解决措施,为含稀土元素无铅钎料的研究和应用提供理论依据。     

微电子封装无铅钎焊的可靠性研究

微电子封装材料的无铅化就是目前微电子封装技术的发展方向之一,微电子封装材料的无铅化对产品的质量可靠性带来的影响与有铅钎料封装时代不同,所以对此影响进行研究,并据此选择产品生产过程中合适的无铅钎料,制定适当的生产工艺评估标准来提高产品的可靠性有着较大的现实意义。阐述了微电子封装采用无铅钎料的必要性,概述了无铅钎料的研究现状,并着重分析讨论了微电子封装无铅钎焊的可靠性问题。     

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...     

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。     

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.     

稀土元素Pr,Nd对无铅钎料组织和性能的影响北大核心

综合了国内外含稀土元素Pr,Nd的无铅钎料最新研究成果,归纳并总结了添加稀土元素Pr,Nd对无铅钎料(Sn-Ag-Cu,Sn-Cu(-Ni)以及Sn-Zn钎料等)的组织和性能的影响规律,分析了稀土元素Pr和Nd对无铅钎料焊点可靠性的影响以及稀土相表面Sn须的形貌与生长机制,并展望了稀土元素改性无铅钎料研究的发展趋势,为进一步开发性能更优良的新型无铅钎料提供了参考依据。     

稀土元素Pr,Nd对无铅钎料组织和性能的影响

综合了国内外含稀土元素Pr,Nd的无铅钎料最新研究成果,归纳并总结了添加稀土元素Pr,Nd对无铅钎料(Sn-Ag-Cu,Sn-Cu(-Ni)以及Sn-Zn钎料等)的组织和性能的影响规律,分析了稀土元素Pr和Nd对无铅钎料焊点可靠性的影响以及稀土相表面Sn须的形貌与生长机制,并展望了稀土元素改性无铅钎料研究的发展趋势,为进一步开发性能更优良的新型无铅钎料提供了参考依据。     

Sn-Zn系无铅钎料研究中的几个热点问题

介绍了Sn-Zn系无铅钎料的应用及研究现状,阐述了Sn-Zn系无铅钎料研究中的几个热点课题。对Sn-Zn系无铅钎料的熔化行为、组织及力学性能相关的研究进行了总结。针对Sn-Zn钎料润湿性、高温抗氧化性、耐腐蚀性这几个不足,对目前的研究情况进行了分析、探讨;另外,还介绍了Sn-Zn系钎料与基板的界面反应和焊点可靠性的相关研究现状。     

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。     

Sn-Cu-Ni系钎料的研究现状

综合分析了Sn-Cu-Ni系无铅钎料的国内外研究现状,概述了Sn-Cu-Ni系无铅钎料的润湿性、微观组织、界面反应、力学性能、焊点可靠性、物理性能等性能特点。从钎焊工艺、添加微量元素等方面阐述了Sn-Cu-Ni系钎料各项性能的影响因素,并对Sn-Cu-Ni系钎料的应用前景和研究方向进行了展望。建议针对Sn-Cu-Ni钎料物理性能(如热导率、热膨胀系数、表面张力等)和相关设备、工艺开展研究,以促进Sn-Cu-Ni无铅钎料的应用。     

Sn-9Zn-xPr钎料钎焊性能及显微组织

研究了稀土元素Pr的添加量对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,镨的加入不仅改善了钎料的润湿性能和抗氧化性能,而且细化了钎料基体中的富锌相,使得界面组织更为稳定,有利于焊点可靠性的改善;Sn-9Zn无铅钎料中镨的添加量为质量分数0.08%时,钎料的润湿性能最佳,综合性能最好;当镨的添...     

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。     

无铅钎料的超电势问题研究

通过对几种典型无铅钎料的电化学性能的研究,提出了无铅 钎料研究开发及应用时 应考虑因其超电势变化带来的影响问题。试验证明,含铋元素无铅钎料较传统的锡铅钎料超电势低,含铟无素无铅钎料则较锡铅钎料有较高的超电势,并证明这是由 于合金中形成了 Ｉｎ Ｓｎ４ 化合物的缘故,从 而认为含铋无铅钎料应谨慎地使用于电器元件的焊接生产中,而含铟无铅钎料 则较锡铅钎料具有更高 的电化学安全性,在电器元件的焊接生产中具有良好的应用前景。     

Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE无铅钎料润湿性的影响

采用商用水洗钎剂,以铺展面积和润湿角来表征钎料的润湿性能,研究了Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE系无铅钎料润湿性的影响。结果表明,添加微量RE有助于提高其润湿性。在无铅钎料中Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE钎料具有良好的润湿特性,其在铜板上润湿性接近Sn-Pb钎料的水平。     

微量元素对无铅钎料性能影响的研究现状与发展趋势

对国内外无铅钎料的研究与应用进行了综述,主要介绍了国内外研究者通过添加各种微量元素(特别是Ga,In,Ti,Mn,Co,Al以及各种稀土元素等)改善与提高无铅钎料的物理性能、钎焊性能的研究成果,同时简述了微量元素对无铅钎料显微组织的影响、无铅钎料在应用过程中出现的新问题以及解决方法,并对国内未来无铅钎料的发展趋势进行了分析与展望.     

Sn-30Bi-0.5Cu低温无铅钎料的微观组织及其力学性能

通过在Sn-Bi钎料中添加Cu元素制备新型Sn-30Bi-0.5Cu低温无铅钎料,对无铅钎料的力学性能及微观组织进行分析.结果表明:Cu元素的加入抑制Bi元素在钎料/铜界面处的偏析,避免形成粗大的富Bi带,并能够在钎料基体中原位生成Cu-Sn金属间化合物(Intermetallic compounds,IMC);当Cu含量约为0.5%(质量分数)时,钎料的抗拉强度和伸长率等力学性能指标最佳,并能够提高其抗振动可靠性.这主要是由于在钎料基体中原位形成的棒状或杆状IMC能有效地将脆性薄弱面钉扎和在β-Sn软相基体中形成钉轧强化,改善钎料的微观组织形态,从而提高钎焊强度和焊点的抗振动冲击可靠性,使其性能强于Sn-Bi共晶的性能而接近于Sn-Bi-Ag钎料的,Sn-30Bi-0.5Cu钎料在拉伸过程中断口存在韧性和脆性两种混合型断口.     

Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE无铅钎料润湿性的影响

采用商用水洗钎剂，以铺展面积和润湿角来表征钎料的润湿性能，研究了Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE系无铅钎料润湿性的影响。结果表明，添加微量RE有助于提高其润湿性。在无铅钎料中Sn-2．5Ag-0．7Cu-0．1RE钎料具有良好的润湿特性，其在铜板上润湿性接近Sn-Pb钎料的水平。     

不同钎料对激光钎焊焊点力学性能的影响

采用半导体激光再流焊系统研究SnAgCu／SnAgCuCe在铜基板的润湿性以及焊点的力学性能,同时对比红外再流焊,研究两种焊点在热循环过程中的可靠性．结果表明,随着激光输出功率的增加,无铅钎料的铺展面积逐渐增加;当激光输出功率增加到某一特定范围时,无铅钎料的润湿铺展性能达到最佳．同时,随着激光加热时间的增加,无铅钎料的...     

无铅软钎料合金的最新进展

文章从环境的污染角度论述了开发无铅钎料的重要性以及国外开发现状;指出了开发无铅钎料应注意的问题,重点介绍了日本、美国等近年来试制新型无铅钎料的进展情况。