静磁场对Sn58Bi焊点凝固显微组织的影响

采用对比分析的方法,观察了Cu/Sn58Bi/Cu和Ni/Sn58Bi/Ni焊点在匀强磁场下的凝固显微组织变化,研究了静磁场对焊点凝固显微组织的影响。结果表明:静磁场条件下,焊点的三明治结构在凝固过程中使界面附近产生明显温度梯度,导致界面附近的显微组织层片间距增大;慢速冷却利于粗大规则的共晶组织形成;Ni基板焊点的界面金属间化合物形成不规则的锯齿状结构。     

微量元素对无铅焊点电迁移性能的改善

电迁移现象已经成为电子组装焊技术中最受关注的问题之一.焊点在高电流密度下的服役可靠性与焊点钎料成分有关.通过对比分析五种SnAgCu基无铅焊点在高电流密度下的服役表现,分析了添加微量元素对于电迁移现象的影响规律.结果表明,焊球承受一定电流作用之后,阴极金属间化合物（IMC）分解,铜焊盘受侵蚀,阳极形成大量脆性化合物Cu6Sn5;根据IMC层的厚度变化,Sn3.0Ag0.5Cu的抗电迁移性能优于低银钎料;向低银钎料中加入微量元素Bi和Ni后,晶粒得到了明显的细化,界面IMC层较薄,其抗电迁移的能力得到了明显的改善.     

BiAgNiCuGe/Cu接头抗剪强度与断口分析

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)、电子拉伸试验机对Bi-x Ag-O.4Ni-0.2Cu-0.1Ge(x=2,5,8,11,14)高温无铅钎料/铜接头进行了界面微观组织分析、抗剪强度测试及剪切断口分析.结果表明,界面微观组织由初生Ag原子、初晶Bi原子和共晶组织组成,还有少量的NiBi3相.随着钎料中Ag元素含量的提高,微观组织中初生Ag原子数量逐渐增多,宏观性能上接头抗剪强度提高.初生Ag原子能够阻碍钎料中裂纹的扩展,使得接头的强度提高.钎料与铜基板之间没有金属间化合物生成,它们之间的连接主要是通过液态钎料原子向铜基板晶界扩散.钎料中的Bi原子向铜基板晶界的扩散程度高于Ag原子.钎料与铜基板界面的连接处为接头薄弱区,是剪切断裂的起点.     

KNNS-BNKZ无铅压电陶瓷的制备及其电性能研究

采用传统固相法中的直接合成法和两步合成法制备了0.96(K_0.48Na_0.52)(Nb_1-x_Sb_x)O_3-0.04(Na_0.82K_0.18)_0.5Bi_0.5ZrO_3(KNNS-BNKZ)无铅压电陶瓷,研究了(Bi,Na,K)ZrO_3添加方式,以及Sb摩尔分数对KNNSBNKZ材料显微组织结构和电性能的影响规律。结果表明,采用直接合成法得到的KNNS-BNKZ陶瓷在室温下为四方相,而采用两步合成法得到的陶瓷在室温下为正交-四方两相共存,且随着Sb摩尔分数的增加,陶瓷材料的密度增大,室温下的相对介电常数增大,压电常数增大,居里温度降低。采用两步合成法制备的Sb摩尔分数为0.06的KNNS-BNKZ陶瓷具有最佳电性能:室温下,相对介电常数εr=1 659,介电损耗tanδ=0.038,居里温度T_C=243℃,压电常数d_33=138pC/N。     

POSS在无铅焊点中界面反应能的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟研究了环己烯POSS在无铅焊点锡(β-Sn)晶体的(100)、(110)、(001)面以及在Sn-Ag-Cu合金表面的界面反应,得到了各自的界面反应能大小.结果表明,环己烯POSS易与β-Sn的各主要晶面相结合,但在(110)面上具有最低的界面反应能,结合性能最好.在锡中加入银(Ag)和铜(Cu)提高了环己烯POSS在其表面的界面反应能,表明对结合性能产生了不利影响,但仍然具有较好的结合性能.此外,还计算了环己烯POSS的溶解度参数.对于理解POSS对于无铅焊点的增强作用以及应用POSS来开发焊料增强剂具有重要而实际的意义     

SnAgCu无铅焊点低周疲劳行为研究

在25℃下利用单轴微力疲劳试验机对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行不同频率（1Hz~10Hz）和应变范围（2%~8%）的低周疲劳试验。结果表明,不同应变范围条件下无铅焊点的低周疲劳行为符合Coffin-Manson方程。频率修正的Coffin-Manson方程可以用来描述频率对无铅焊点低周疲劳寿命的影响。疲劳裂纹首先在焊点边缘的钎料与金属间化合物（IMC）之间的界面处萌生,随后,裂纹沿近IMC层的钎料内进行扩展。不同频率条件下焊点的断口形貌主要分为三个特征区域：裂纹萌生区、裂纹扩展区和最终断裂区。随着频率的升高,焊点的断裂机制由沿晶断裂向穿晶断裂转变。     

热循环加载条件下PBGA叠层无铅焊点可靠性分析

建立了塑料球栅阵列(plastic ball grid array,PBGA)器件叠层焊点应力应变有限元分析模型,基于该模型对叠层无铅焊点在热循环载荷条件下的应力应变分布进行了分析,计算其热疲劳寿命,分析焊点材料、焊点高度和焊点最大径向尺寸对叠层焊点热疲劳寿命的影响.结果表明,与单层焊点相比,焊点叠加方式能有效提高焊点热疲劳寿命;采用有铅焊料Sn62Pb36Ag2和Sn63Pb37的叠层焊点比采用无铅焊料Sn-3.5Ag和SAC305的叠层焊点热疲劳寿命高;叠层焊点的高度由0.50 mm增加到0.80 mm时,焊点的热疲劳寿命随其高度的增加而增加;叠层焊点的最大径向尺寸由0.30 mm增加到0.45 mm时,焊点的热疲劳寿命随焊点的最大径向尺寸增加而减小.     

无铅和有铅混装技术研究

提出了无铅、有铅过渡阶段的主要问题——无铅、有铅器件的兼容性和无铅器件、有铅焊料的兼容性问题,以及无铅、有铅混装的2种有效解决方法：1）无铅、有铅兼容性的回流温度测试曲线的优化,既满足无铅器件的焊接,又满足有铅器件的焊接;2）无铅、有铅植球转换,将无铅器件转换为有铅器件,并分别对2种方法进行了相关试验,验证了2种解决方法的可靠性。     

金封焊宝:因技术诞生,靠技术发展——访金封焊宝有限责任公司总经理崔西城先生

正2012年5月15日,中国电子材料行业协会电子锡焊料材料分会第十九届年会在山东枣庄成功举办。在会上,通过协会秘书长孟广寿教授的引荐,笔者有幸采访了金封焊宝有限责任公司总经理崔西城先生,崔总就金封焊宝公司无铅锡焊料项目的开展背景、公司拥有的核心技术、产品特色及公司经营理念等话题进行了介绍。     

论CCL与PCB材料中的几种热分析技术

随电子产品的功率增加、密度提高、可靠性要求提升以及无铅装配的盛行,PCB厂家及PCBA日益关注基材的耐热特性,而这些耐热特性是通过热分析手段进行检测的。本文结合生产实际情况,阐述了CCL与PCB基材的几种热分析技术指标,并剖析了二者在Tg(玻璃化温度)、Td(热裂解温度)、T260/T288(热分层时间)、Z-CTE(热膨胀系数)方面的区别与关联,希望能对大家正确地选择材料、衡量材料特性并解决PCBA对板材方面的疑惑提供些许帮助。