界面金属间化合物对铜基Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点拉伸断裂性能的影响

研究了Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在(150±1)℃时效温度下,0～1 000 h不同时间时效后焊点的拉伸断裂性能以及界面金属间化合物(IMC)的组织形态和成分.结果表明随着时效时间的延长,焊点拉伸强度降低,拉伸断裂主要发生于Solder/IMC界面或/和IMC/IMC界面,而且断口形貌逐渐由韧窝状断口为主向解理型脆性断口转变.SEM研究发现,时效过程中界面IMC不断长大、增厚并呈针状或块状从Cu/Solder界面向焊点心部生长,时效1 000 h的焊点中IMC分层明显.半焊点结构为Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Solder,同时,在靠近铜基体的IMC中有Kirkendall空洞存在.     

高温、高湿环境中时效时Sn-Zn基无铅焊点的显微组织演化

研究Sn-Zn基焊料经高温和高湿环境时效后的显微组织演化。在涂覆Au/Ni合金的PCB镀铜焊盘上焊接3种Sn-Zn基焊料的试样(Sn-9Zn合金、Sn-8Zn-3Bi合金以及Sn-7Zn-Al(30×10-6)合金),然后在120℃,100%相对湿度、2.03×105Pa下分别时效96 h和192 h。结果表明,Zn原子向表面和界面扩散,形成富Zn相并长大。粗大的Zn相易于导致O元素的富集,使与β-Sn界面弱化,从而降低在位移控制加载模式下的低周疲劳寿命。     

低银Sn-Ag-Cu-Bi-Er焊料及其焊点的拉伸性能研究

采用差热分析、润湿性和力学性能试验研究了自主研发的一种新型低银无铅焊料Sn-XAg-0.3Cu-3Bi-0.05Er(SACBE)(X=1.0,1.5,2.0)及其焊点的拉伸性能。结果显示,与Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC)焊料相比,SACBE焊料具有较低的起始熔化温度(204～206℃)和较好的润湿性。Cu/SACBE/Cu焊点的拉伸强度与Cu/SAC/Cu焊点相当,但是其韧性显著改善。表明新型低银SACBE焊料,在保持SAC焊料优良物理力学性能基础上所具有的成本优势。     

Sn3.0Ag0.5Cu0.05Cr/Cu焊点界面IMC层热时效形貌及生长行为研究

研究了Sn3.0Ag0.5Cu0.05Cr焊料(SACCr)制成的Cu/Solder/Cu焊点在150℃时效0、168、500及1000 h下界面金属间化合物(IMC)层的形貌及生长行为,并与Sn3.0Ag0.5Cu(SAC)焊料的焊点进行了比较。结果表明,相对于SAC的焊点,SACCr中弥散或固溶分布的微量Cr延缓了焊点界面IMC层的生长。时效时间越长,Cr的阻抑效果越明显。150℃时效1000 h的Cu/SACCr/Cu焊点界面IMC层的平均厚度是Cu/SAC/Cu的45%,仅为5.13μm。