熔体过热对Sn-Cu焊料合金凝固组织及焊接性能的影响

以Sn-5Wt%Cu无铅焊料合金为研究对象,探索了熔体过热对合金熔体结构、凝固组织和焊接性能的影响.运用四探针电阻法发现合金熔体过热至758℃附近后发生了明显的不可逆结构突变;熔体过热处理后的金相组织观察表明,该不可逆结构转变使合金凝固组织明显细化和弥散化、合金焊接接头的界面化合物层变得更薄、且界面粗糙度也得到了一定的改善.在260℃左右的铜基板铺展实验中,焊料合金的铺展面积增大了5%,润湿角减小了13%,其润湿性有较大提高.     

Cu,Ni对Sn-Zn-Al无铅焊料组织和性能的影响

为了提高Sn-Zn系无铅焊料的性能,通过微合金化的方法得到了Sn-Zn-Al-Cu,Sn-Zn-Al-Ni四元无铅焊料.首先采用润湿平衡法对合金在铜片上的润湿力和润湿时间进行了测试.然后采用比色分析的方法直观比较了焊料的抗氧化性,最后测试了焊料的力学性能并对其微观组织进行了分析.结果表明:Cu和Ni的加入使得Sn-Zn-Al合金的润湿性有所提高,同时对抗氧化性-无明显影响;微量Cu,Ni的加入使得组织中的粗大针状富Zn相细化和减少,并出现了新的含铜和含镍增强相,在强度提高的同时,塑性略有降低.     

无铅焊料Sn-9Zn-xLa的制备及性能

采用粉末冶金技术成功制备了La含量为x(其中x=0.1%～0.5%)的无铅焊料Sn-9Zn-xLa,应用DTA,SEM,XRD等技术分析了焊料的熔点,形貌,微结构,成分,焊料与Cu基板的粘附性等性能,并获得这些性能随La添加量而变化的规律.研究表明:添加微量稀土元素La能较大程度的改善无铅焊料润湿等方面的性能,Sn-9Zn-xLa有望替代传统PbSn合金,成为微电子器件封装焊接材料.     

超细无铅有芯焊锡丝的研制

关于以合金SnCu、SnAgCu系无铅焊为基础,添加微量的Ce、La、Ge、In、Ni元素中的一种或几种,根据不同使用条件选择最佳的配比,通过对其抗蚀、金相组织、抗拉性能的研制,以及生产工艺的改进,从而成功生产出无铅焊料及其线径在Ф0．25～0．1mm的无铅焊锡丝。     

无铅焊料的发展

本文就无铅焊料的发展进行论述,介绍了无铅焊料的现状,分析了几类正在实用的无铅焊料特性。最后指出了无铅焊料发展中面临的挑战及其发展趋势。     

SnZn系无铅钎焊料的发展现状与展望

阐述了无铅焊料的发展过程,对Sn-Zn系无铅焊料发展现状及研究进行了介绍.详细分析了一些合金元素添加后对Sn-Zn系钎焊料的影响,同时叙述了对Sn-Zn焊料与Cu、Al、Ni材质基板之间的界面反应研究,并对Sn-Zn系钎焊料的研究及商业化应用进行了论述和展望.     

掺杂Sb对Sn-Ag-Cu焊料性能的影响

在Sn-3．0Ag-0．5Cu系焊料中分别掺杂不同比例的Sb（锑），制备了无铅焊料合金．用DSC差示扫描量热仪测试熔点，用扫描电子显微镜对其显微组织进行分析，并对其导电性，润湿性等进行测试．实验结果表明，一定比例掺杂的Sn-Ag-Cu-Sb焊料，比未掺杂时，熔点下降不明显，但其显微组织结构更细化，导电性、润湿性有明显提高．     

T0502023 无铅焊接材料生产技术

该新材料的关键生产技术是用廉价、无毒的金属或合金取代有毒的铅焊料，并通过稀土掺杂和金属粉末熔炼法等新工艺，解决无铅焊料的导电、导热、机械强度、耐热疲劳性、润湿性等可焊性技术难题，实现低成本无铅焊料的实用化生产。     

SnAg及SnAgCu无铅焊料接头中金属间化合物在时效中的演变

对SnAg共晶合金及SnAgCu共晶合金无铅焊料与Cu或Ni／Cu或Au／Ni／Cu衬底经钎焊方法焊接后,在焊接界面和焊料内部形成的金属间化合物(IMC)的类型、形貌和分布形式,以及焊接接头在随后时效过程中IMC的类型、成分和形貌的演变规律进行综述。分析结果表明,在钎焊过程中,IMC的类型与焊料成分有关,与衬底金属在焊料合金中的溶解度及扩散速度有关;IMC的形貌与加热温度、冷却速度及焊接界面的温度梯度有关;IMC的分布与焊料成分及接头中金属元素的扩散能力有关;焊料接头的断裂机理与接头合金成分、时效温度、时效时间、载荷方式有关;在时效过程中,焊料共晶组织粗化,焊料强度下降,断裂会在焊料内部发生;当IMC厚度增大到临界尺寸时,应力集中严重,多层IMC形成,空穴形成及长大,在IMC界面层断裂;若两者强度接近,则断裂部分发生在焊料,部分发生在界面IMC处。     

Sn-Zn基无铅焊接材料的界面反应和润湿性能

总结了近年来Sn-Zn基与不同成分基板的界面反应的研究现状,概括了界面反映的主要生成物是Cu6Sn5和Cu5(Zn,Sn)两种化合物.同时总结了提高Sn-Zn基无铅焊料润湿性能所作的工作,指出在添加剂中加入金属有机物可能会成为提高焊料润湿性能的一个途径.     

Sn-Bi系低温无Pb焊料的研究现状及发展趋势

低熔点Sn-Bi焊料是比较有发展潜力的低温无Pb焊料.根据Sn-Bi焊料的特性及其应用存在的问题,结合近几年国内外对Sn-Bi系低温无Pb焊料的最新研究成果,综述了Sn-Bi无Pb焊料的温度诱导熔体结构转变现象及其对Sn-Bi焊料凝固组织的影响,介绍了合金元素及稀土元素的添加对Sn-Bi焊料润湿性能的影响及其影响机制,并分类总结了不同元素对Sn-Bi焊料与Cu基体界面化合物生长的促进与抑制作用及其原理,最后综合评述Sn-Bi低温无Pb焊料存在的问题,对Sn-Bi焊料的发展趋势进行了展望.     

环境友好无铅铋黄铜研究进展

目前研究以铋代铅生产环境友好无铅黄铜较为常见.系统地描述了无铅铋黄铜的发展背景和国内外研究开发动态,分别介绍了铋黄铜合金成分优化、组织结构及冷热加工性能对其切削性能、耐脱锌腐蚀性等方面的影响,并对将来开发、应用环境友好无铅黄铜存在的问题及研发方向提出了几点建议.     

SMT无铅焊接工艺

无铅焊接技术将成为今后电子装联技术的主流,本文主要介绍了SMT无铅焊料的选择、无铅焊技术的应用,以及影响因素进行了分析和研究,并对无铅焊技术今后的发展方向提出了看法     

无铅铜组织和耐蚀性能研究

根据无铅黄铜合金的基本性质,针对目前铜合金行业对有毒铅的污染,选择适当合金元素加入到黄铜中,对成份、组织和腐蚀性能检测,达到替代HPb59-1的目的。该文通过提高Cu、Sn的含量和加入Se元素,来改善和提高无铅铜的腐蚀性能。     

Sn-Ag(Cu)合金熔体的电阻率-温度行为

以电阻率法探索了Sn-Ag(Cu)系无铅焊料诸多合金熔体的电阻率-温度行为及变化规律.结果表明,该系合金熔体电阻率随温度在某些温度区域发生异常变化,提示熔体结构状态发生改变.此外,Cu及Ag成分的微量改变,既影响异常区的温度范围,又影响电阻率-温度行为特征.还从化学短程序消散及重组的角度分析了有关异常行为.     

稀土对Sn-0.7Cu-0.075Al无铅焊料组织和可焊性的影响

针对Sn-Al体系不易混熔的难点,通过粉末压片与真空电弧熔炼相结合的方法,成功制备了添加稀土的Sn-Cu-Al无铅焊料,并研究了添加微量单一稀土Ce、La和混合稀土RE对其显微组织和可焊性(熔化特性、润湿性)的影响。实验结果表明,不同稀土的添加均能使Sn-0.7Cu-0.075Al合金的组织均匀细化,单一稀土Ce、La的添加对基体合金的细化效果优于混合稀土RE的。单一稀土Ce、La的添加使基体合金的熔点从229.82℃分别降低到227.06℃和227.38℃,而混合稀土RE的添加对基体合金熔点影响不大,不同微量稀土的添加均略微降低了基体合金的熔程。不同微量稀土的添加均改善了基体合金的润湿性能。其中,单一稀土Ce的改善作用最明显,使基体合金铺展率从68.61%提升至73.88%,润湿角从34.6°下降到26.6°。     

双辊甩带制备Au-20%Sn焊料及其均匀化退火工艺

采用双辊甩带技术制备Au-20%Sn焊料薄带材,观察和分析快速凝固Au-20%Sn焊料薄带的显微组织以及熔融特性,并研究合金的均匀化退火工艺。研究结果表明:双辊甩带合金由ζ′(An5Sn)和δ(Au Sn)两相组成,显微组织细小。合金的熔化温度接近共晶点,满足焊料的熔点要求。均匀化退火过程中,δ(Au Sn)相逐渐长大,合金的硬度降低。根据薄带的组织和硬度,确定均匀化退火工艺为260℃下退火4 h。     

温度与镀层对Sn0.7Cu焊料合金润湿性的影响

主要研究了真空状态下,焊接温度为530,560和590 K时,Sn-0.7Cu焊料合金在镀Cu、镀Ni、镀Ni/Ag和镀Ni/Au基板上的润湿性.结果表明:提高钎焊时的焊接温度,有助于降低液态Sn-0.7Cu焊料合金的表面张力,从而增大Sn-0.7Cu焊料合金在焊接基板上的润湿性.在相同的焊接条件下,Sn-0.7Cu焊料合金在镀Ni/Ag和镀Ni/Au基板上的润湿性比其在Cu和镀Ni基板上的润湿性好.     

无铅焊接技术对印制电路板可靠性的影响

阐述了无铅焊接中焊料及其工艺特点,并与有铅焊接进行了比较.分别通过SMT再流焊接和手工焊接陈述了无铅焊接技术在军品上的应用,论述了无铅(混合)焊接对PCB可靠性的影响.     

无铅BGA封装可靠性的跌落试验及焊接界面微区分析

通过进行BGA封装的可靠性力学试验(高加速度跌落试验),研究了机械冲击和应力对无铅BGA封装焊点的可靠性的影响,并通过对失效BGA封装焊点的微观结构和成分的SEM/EDX分析,寻找影响焊点可靠性的主要因素,研究结果表明,焊点的失效模式较为复杂,而在多数情况下,焊点的疲劳失效与焊接界面处的金属间化合物IMC层断裂有关,并对无铅焊料IMC的性质也作了研究.