添加微量稀土元素的SnAgCu无铅钎料的研究

介绍目前国际上较为公认的SnAgCu系无铅钎料的特点,并汇总了国际上相关专利的情况.同时,结合本实验室的专利技术,介绍了添加微量稀土对SnAgCu系无铅钎料性能的影响,并着重研究了稀土对显微组织,特别是金属间化合物的影响规律.研究结果表明:从综合性能角度考虑,添加稀土的作用明显,特别是显著改善了钎料的抗蠕变性能,稀土添加量的最佳范围在w(0.05～0.25)%之间.适量的稀土添加,可有效抑制金属间化合物的生长,细化组织.     

高密度LED焊点微空洞的X射线检测和分析

利用高精度X射线检测设备分别对用Sn37Pb焊膏和Sn3.0Ag0.5Cu焊膏组装的高密度LED灯板进行焊后和老化后的微空洞检测,观察了焊点的微空洞缺陷,并计算微空洞尺寸。结果表明:老化前微空洞面积与焊点面积比在10%~25%的,Sn3.0Ag0.5Cu焊点中约含25.5%,略大于Sn37Pb焊点的23.5%,且明显小于Sn3.0Ag0.5Cu焊点老化后的31.4%。两种焊点老化前后微空洞所占面积比都在<25%的合格范围内,但Sn3.0Ag0.5Cu焊点更易形成微空洞。     

电子组装用高温无铅钎料的研制

Bi-Ag合金是一种替代高铅钎料的芯片封装无铅焊料。研制了Bi-2.5Ag、Bi-2.5Ag-0.1RE、Bi-5Ag-0.1RE、Bi-7.5Ag-0.1RE、Bi-10Ag、Bi-10Ag-0.1RE钎料。结果表明,该合金系钎料的熔化温度范围随Ag含量的增加而增大,而且其润湿性能良好,润湿角都处于30o～40o。不同Ag含量的Bi-Ag/Cu接头在界面处发生断裂,剪切强度差别不大,都略大于30MPa。Bi-Ag/Cu界面没有金属间化合物形成,结合强度较弱。     

稀土相表面Sn晶须生长的研究

研究了Sn-3.8Ag-0.7Cu-RE(RE为Ce、Er或Y)焊料在空气中室温与高温时效过程中稀土相CeSn3、ErSn3与YSn3表面Sn晶须的生长情况。结果表明,Sn晶须的开始生长时间、形态及数量与稀土相的种类及时效条件有密切关系。稀土相因氧化产生的体积膨胀提供了Sn晶须生长的驱动力。稀土与氧的化学亲和力参数及时效温度共同影响稀土相表面Sn晶须的生长。室温实效条件下,三种稀土相表面Sn晶须的直径为0.1~2.0μm,长度可达几百微米;150℃时效条件下,Sn晶须的直径为0.1~0.2μm,长度也可达上百微米。     

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。     

面向功率器件封装的纳米铜烧结连接技术研究进展

随着第三代半导体SiC和GaN的快速发展,传统的Si基器件用封装材料已不能满足功率器件在高功率密度和高温环境下可靠服役的需求。纳米铜烧结连接技术不仅能够低温连接、高温服役,同时具有优异的导热、导电性能和相对于纳米银较低的成本,在功率器件封装研究领域备受关注,纳米铜焊膏成为最有潜力的耐高温封装互连材料之一。本文从纳米铜焊膏的制备、影响烧结连接接头性能的因素以及接头的可靠性3个方面综述了当前纳米铜烧结连接技术的研究进展,阐明了纳米铜颗粒的氧化行为及对应措施,并重点论述了纳米铜烧结连接接头的高温服役可靠性与失效机理,旨在促进低成本的纳米铜烧结连接技术在高性能、高可靠功率器件封装中的应用。     

探讨煤矿工程施工项目管理优化办法

在煤矿工程中,对施工项目的管理是整个工程的重要环节。做好施工管理工作是项目建设的有效保障。对于工程成本及优化产出都有着决定意义。因此,在降低投资及提升效益上,就要求不断对于施工项目予以科学管理。笔者就施工项目管理中问题的优化进行了深入的探讨。     

硅氧烷齐聚物颗粒增强Sn-Ag基复合钎料的熔化特性

具有纳米结构的有机-无机笼型硅氧烷齐聚物（POSS）作为强化相的POSS/Sn-3.5Ag复合钎料可有效地改善基体钎料钎焊接头的力学可靠性。在前期试验的基础上,采用差热分析试验的方法分析了POSS 质量分数为3%的POSS/Sn-Ag复合钎料中POSS颗粒的熔化特性。结果表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料的熔化温度与Sn-3.5Ag共晶钎料相近,POSS颗粒的加入对其熔化温度影响不大,说明复合钎料在熔化特性上可以满足工艺性能的要求。此外,差热分析计算表明,3% POSS/Sn-Ag复合钎料在冷却过程中具有更高的表观活化能值,说明POSS强化相可能主要存在于Sn晶粒的晶界处。     

热疲劳对纳米结构强化的无铅焊点性能的影响

研究了热疲劳对Sn-3.5Ag共晶钎料及其复合钎料的残余机械性能和显微组织变化的影响.通过向sn-3.5Ag基体钎料中添加微量的不同种类的纳米级多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)颗粒制成复合钎料.对接头在不同热疲劳曲线下进行热疲劳试验,通过力学性能试验和SEM分析了疲劳裂纹生长情况.结果表明,经不同周期热疲劳试验后,复合钎料接头表面损伤较Sn-3.5Ag钎焊接头得以明显改善,残余机械性能高于Sn-3.5Ag共晶钎料.     

表面组装中Ni颗粒增强无铅复合钎料热输入研究

重点研究Ni颗粒增强Sn-3.5Ag基复合钎料中的热输入.在先前的研究中用钎料熔点与加热的温度差△T以及在熔点以上保温时间t定义了热输入,研究中通过测量不同工艺条件下钎料的力学性能和热输入量的大小,分析得出钎料的力学性能与热输入量的大小有直接关系,而与工艺条件无关,随着热输入量的增加,钎料内部Ni颗粒周围的金属间化合物逐渐发展,从而影响钎料的性能,通过控制表面组装中的热输入量可以简单而直接的得到生产中需要的钎料力学性能,从而提高生产效率.