SABI333焊点拉伸性能及晶界对焊点拉伸性能影响

为了研究焊点拉伸力学性能,选取尺寸相同、晶体取向相似的Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)钎焊接头与Sn3.0Ag3.0Bi3.0In(SABI333)钎焊接头进行相同拉伸速度的拉伸实验.同时,选取SABI333钎焊接头中尺寸相同的单晶焊点与孪晶焊点进行相同拉伸速度的拉伸实验.利用EBSD与SEM对焊点的晶体取向和表面形貌进行表征.结果表明:SABI333焊点的抗拉强度远高于SAC305焊点,并且2种不同成分的焊点呈现完全不同的断裂方式. SAC305焊点发生韧性断裂,SABI333焊点在发生微量塑性变形之后断裂. SABI333焊点中单晶焊点和孪晶焊点在拉伸过程中表现出不同的拉伸性能.孪晶焊点在拉伸过程中未发生塑性变形,并且在钎料基体与铜棒交界处断裂.     

合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和润湿性的影响

研究了合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和氧化前后润湿性能的变化。试验结果表明，波峰钎焊时，高锡和低锡钎料都有不同程度的氧化，含锡量愈低，抗氧化性愈差。稀土对低锡钎料抗氧化性影响不大。合金元素Ｓｂ，Ｂｉ能提高钎料的抗氧化性，Ｃｕ在高温时提高钎料的抗氧化性，Ｚｎ降低抗氧化性。钎料氧化后，润湿性变化不大。     

合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和润湿性的影响

研究了合金元素对含稀土低锡钎料抗氧化性和氧化前后润湿性能的变化，试验结果表明，波峰钎焊时，高锡和低锡钎料都有不同程度的氧化，含锡量愈低，抗氧化性愈差，稀土对低锡钎料抗氧化性影响不大，合金元素Ｓｂ，Ｂｉ能提高钎料的抗氧化性Ｃｕ在高温时提高钎料的抗氧化性，Ｚｎ降低抗氧化性，钎料氟化后，润湿性变化不大。     

Ag-Cu-Ti钎料在石墨表面的润湿

针对石墨钎焊过程中如何提高钎料在石墨表面的润湿问题，采用真空钎焊，在两组不同的工艺参数条件下，分别取Ti的质量分数W Ti不同的Ag-Cu-Ti钎料，做钎料在石墨表面的润湿性实验。结果表明，W Ti及工艺参数对钎料的润湿性有重要的影响；发现用这种钎料润湿石墨，由于二者热膨胀系数相差悬殊，产生的热应力使石墨产生开裂现象；通过分析对比实验结果，优选了钎料成分及钎焊工艺参数。     

Ag基钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构

在不同真空钎焊温度和保温时间条件下,研究了Ag基活性钎料钎焊立方氮化硼的焊接性与微观结构。试验结果表明:钎料中Ti的质量分数为12%、钎焊温度为950℃、保温时间为20 min时可实现Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼的牢固连接。Ag-Cu-Ti活性钎料对c-BN的润湿性较好,界面结合紧密,并在界面处形成反应层。微观分析表明:钎焊过程中Ag-Cu-Ti合金钎料中的Ti向c-BN磨粒表面富集,并与c-BN磨粒表面N和B元素发生反应,形成TiN和TiB2,实现了Ag-Cu-Ti活性钎料与立方氮化硼磨粒的化学冶金结合。     

基于最小能量原理的LCCC焊点三维形态建模与预测

基于最小能量原理和焊点形态理论,建立了LCCC器件焊点三维形态预测模型.运用该模型对焊点钎料桥连过程进行了数值模拟.结果表明,钎料体积、间隙高度、焊盘尺寸对LCCC焊点三维形态有显著的影响.在间隙高度为0.03 mm、宽度为0.70 mm、焊盘长度为1.90 mm的条件下,避免焊点产生桥连的临界钎料体积为0.725 mm3.     

尺寸效应下的无铅微焊点研究进展

为了研究无铅微焊点在尺寸效应下的可靠性,综述了微焊点的界面反应机制,常用添加元素对微连接金属间化合物(IMC)的作用及微焊点在尺寸效应下的主要问题.分析表明,IMC层主要由两种铜锡化合物Cu6 Sn5和Cu3 Sn组成.微焊点的连接形式有焊盘小尺寸微焊点和微通孔焊盘无铅微焊点两种,柯肯达尔(Kirkendall)孔洞、电迁移及焊料尺寸都会对接头的力学性能、拉伸强度和剪切强度造成较大的影响.同时,压力钎焊等新工艺可以促进焊料中元素的扩散,从而对抑制接头组织中脆性相和提高钎焊接头强度有显著效果.     

一种不锈钢过滤毡钎焊方法

针对不锈钢过滤毡元件难以用熔化焊方法焊接的问题,使用钎焊方法焊接不锈钢过滤毡。主要针对在不同加热温度和加热时间的综合作用下不锈钢过滤毡的氧化程度、软钎料和硬钎料对不锈钢过滤毡的润湿性、以及不锈钢过滤毡的软钎焊接头和硬钎焊接头的剪切强度等方面进行研究,并在生产上得到应用。结果表明,钎焊是一种焊接不锈钢过滤毡的有效方法,工艺可靠、工装简单,而且成本低、效率高,适合多种工况条件下不锈钢过滤毡的连接。     

铜基钎料钎焊白口铸铁钎缝界面冶金反应机理

非光滑单元体材料 (白口铸铁 )与钢的连接是仿生非光滑表面减粘降阻的关键技术之一。本文采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和X 射线衍射仪分析了多元铜基钎料钎焊白口铸铁钎缝界面冶金结合形成的特点及界面层对钎缝力学性能的影响。研究结果表明 :铜基钎料钎焊白口铸铁界面冶金反应剧烈 ,时间和温度对界面的形成影响明显。复杂界面层的形成降低了钎缝剪切强度 ,剪切断裂沿铜基钎料与白口铸铁钎缝界面一侧进行     

添加Cu粉对Ni-Cr合金真空钎焊金刚石磨粒界面组织的影响

为降低金刚石高温钎焊后的热损伤,采用添加5%、10%、15%（wt%）Cu粉的Ni-Cr-B-Si钎料对金刚石磨粒进行了真空钎焊试验,实现了金刚石与钢基体的高强度连接.采用SEM对金刚石与钎料界面及碳化物形貌进行了观察分析。结果表明：添加5%Cu的Ni-Cr-B-Si钎料在1 050℃时钎焊能够实现金刚石与钎料的高强度连接,不仅对金刚石润湿较好,也能在一定程度上减少金刚石的热损伤。     

Effects of nano-sized Ag reinforcing particulates on the microstructure of Sn-0.7Cu solder joints

Composite solders were prepared by mechanically dispersing different volumes of nano-sized Ag particles into the Sn-0.7Cu eutectic solder.The effects of Ag particle addition on the microstrueture of Sn-0.7Cu solder joints were investigated. Besides, the effects of isothermal aging on the microstructural evolution in the interfacial intermetallic compound (IMC) layer of the Sn-0.7Cu solder and the composite solder reinforced with l vol% Ag particles were analyzed, respectively. Experimental results indicate that the growth rate of the interfacial IMC layer in the Ag particles reinforced composite solder joint is much lower than that in the Sn-0.7Cu solder joint during isothermal aging. The Ag particles reinforced composite solder joint exhibits much lower layer-growth coefficient for the growth of the IMC layer than the corresponding solder joint.     

CSP焊点焊后残余应力分析与预测

该文建立了芯片尺寸封装(CSP)焊点有限元分析模型并对其进行了再流焊焊后残余应力应变分析.以焊点直径、焊点高度、焊盘直径和焊点间距为输入参数,焊后残余应力为输出参数进行了灵敏度分析.选取灵敏度分析结果中对残余应力影响显著的因子作为输入,建立了带动量项神经网络预测模型,对CSP焊点焊后残余应力进行了预测.结果表明,置信度...     

SnZnPr-xAu无铅钎料性能与组织

研究了微量纳米Au颗粒对SnZnPr无铅钎料性能与组织的影响。研究结果表明,微量的纳米Au颗粒可以显著改善SnZnPr钎料的润湿性和焊点力学性能,通过优化设计证明纳米Au颗粒的最佳添加量为0.1%,但添加纳米Au颗粒过量时,钎料的润湿性明显下降,焊点的力学性能基本不变。对SnZnPr和SnZnPr-0.1Au钎料组织研究发现0.1%纳米Au颗粒可以显著细化基体组织,特别是减小富Zn相的尺寸,通过纳米压痕实验证明0.1%纳米颗粒可以显著提高SnZnPr钎料的抗蠕变性能,热循环实验证明0.1%纳米Au颗粒可以将QFP100器件SnZnPr焊点热疲劳寿命提高12.3%,主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用。     

Effects of particle size on the mechanical properties of particle-reinforced Sn-Ag composite solder joint

Particulate size has significant influenced on the mechanical properties of particle-reinforced composite solder joints. In this current research, Cu or Ni reinforcement particles were mechanically added to the Sn-3.5Ag eutectic solder, and the effects of the particle size on the mechanical properties of particle-reinforced composite solder joint were systematically studied. This investigation touched on how mechanical properties of the solder joints are affected by particles size. A quantitative formula was set up to correlate the mechanical property of the solder joint with particle size in different processing conditions. Besides, the fracture mechanism of the composite solder joint was analyzed.     

基于X射线的焊点图像预处理方法及应用

为解决焊点隐藏在芯片底部的BGA封装元件的焊点检测问题,研究了基于X射线的焊点质量检测的基本原理,阐述了图像预处理方法的设计与实现.为了提高效率,引入了基于迭代方式的阈值产生技术,实现了焊点的区域分割.最后,讨论了焊点质量判别规则并给出了实验结果,结果表明所设计的图像预处理方法能够很好地满足实际生产中的应用要求.     

5554铝合金异种焊料焊接的显微组织及力学性能

在5554铝合金钨极氩弧焊焊接工艺基础上,利用万能拉伸试验机、光学显微镜和显微硬度测试仪等仪器,比较了5554铝合金异种焊料焊接接头的微观组织结构和力学性能。结果表明,随着焊料含镁量的增加,焊接接头的力学性能都得到了不同程度的降低,而且随着镁含量的增加,焊接热裂纹越明显。三种焊料焊接的接头显微硬度均比母材低,通过试验验证,得出焊后保温是导致这一结果的主要原因。     

CCGA焊点热疲劳寿命统计分析与评价优化

通过对 CCGA焊点形态参数与热疲劳寿命进行正交回归分析 ,得出了 CCGA焊点形态主要参数与热疲劳寿命之间的关系表达式。利用得到的焊点形态参数与热疲劳寿命的关系表达式 ,采用优化程序对基于焊点热可靠性的焊点形态进行了评价优化 ,得到了优化后的焊点形态参数。     

CCGA焊点热循环加载条件下应力应变有限元分析

SMT焊点在热循环加载条件下的应力应变过程分析是 SMT焊点可靠性研究的重要内容。SMT焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中 ,由于陶瓷芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配而导致焊点的蠕变疲劳失效。以 CCGA焊点为例 ,利用 CCGA三维焊点形态预测表面节点输出结果 ,将焊点形态分析三维表面模型转换为焊点应力应变有限元分析三维实体模型 ,从而建立了 CCGA焊点可靠性分析模型 ,采用三维有限元方法分析了 CCGA焊点在热循环条件下的应力应变过程。在此基础上 ,对 CCGA焊点疲劳寿命进行了计算     

混合集成电路用Pb-Sn-Sb-Ag钎料的热疲劳

为了解决混合集成电路中环境温度变化引发的焊点可靠性问题,开发了具有高可靠性的新型钎料来满足微型化和高密度化的混合集成电路的焊接需要。对新研发的Pb-Sn-Sb-Ag四元合金钎料进行了DSC熔点测试,热电偶测试了回流焊的温度曲线,对焊点显微组织进行了相分析,并参照IPC-9701A测试方法进行了热循环实验,结果发现热循环前后钎料的显微组织和力学性能发生了明显的变化。研究表明：钎料合金液相点在245益;回流焊峰值温度为267益;显微组织中主要有Pb、Sb2 Sn3和Ag3 Sn三种相;热失配产生的剪切应力导致了微裂纹产生,温度交变使裂纹持续扩展,最终导致焊点出现了整体剥离的断裂失效模式;金属间化合物厚度和剪切强度呈现逐渐递减的近似线性关系;对比已应用的钎料,新研制的Pb-Sn-Sb-Ag钎料显微组织均匀,在-40~150益热循环条件下表现出高的可靠性。