铋层状无铅压电陶瓷的研究进展

铋层状结构无铅压电陶瓷因其居里温度高、介电常数低等特征受到广泛研究,其适合应用于高温、高频领域.本文介绍了铋层状压电材料的结构特点和分类,综述了近期国内外有关铋层状无铅压电陶瓷在制备技术和掺杂改性方面的研究进展.     

Li部分取代K对KNN基无铅压电陶瓷微结构、晶相和电学性能的影响

研究Li部分取代K对铌酸钾钠(KNN)无铅压电陶瓷性能的影响,选用(Na0.5K0.5-xLix)Nb O3(NKLxN)的配方,通过固相法制备出优良性能的陶瓷样品;运用XRD、SEM研究不同Li含量陶瓷样品的相结构及显微组织;通过压电介电性能测试,确定Li取代K的最佳含量.结果表明,当Li的含量x=0.065时,其d33=205p C/N,kp=46.1%,εr=998,tanδ=0.047,TD=485℃.该NKLxN陶瓷性能优良,在高温压电陶瓷传感器、换能器等方面可能取代铅基压电陶瓷.     

Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头电迁移特性研究

针对微焊点服役下的电迁移可靠性检测,设计制造了满足焊点在理想电迁移环境下的试验装置。结果表明：通过热分解法制备Ni-GNSs增强相,得到的Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头能有效抑制电迁移现象的发生。在电加载条件下,随电流密度升高,Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu接头阳极区界面金属间化合物(IMC)由起伏扇贝状转变为平坦厚大的板状,并出现了明显Cu₃Sn;阴极区界面IMC由锯齿状转变为薄条状,且有明显空洞裂纹。钎焊接头断裂位置从阴极界面IMC/钎缝的过渡区向阴极界面IMC迁移,断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变,剪切强度明显下降。     

Sn-8Zn-3Bi无铅钎料的抗氧化性

为了提高Sn-8Zn-3Bi合金钎料的抗氧化性,在Sn-8Zn-3Bi合金基础上,通过加入少量的其他合金元素(A1,P)以提高钎料的抗氧化性.少量A1的加入降低了Sn-8Zn-3Bi钎料的氧化量,而加入P的Sn-8Zn-3Bi钎料在加热过程中不仅没有质量增加,反而出现减重现象.通过扫描电镜和X射线衍射等分析手段研究样品的表面微观结构和显微组织,探讨了A1,P的抗氧化机理.分析结果表明:A1通过在合金表面形成一层致密的氧化膜,阻止钎料直接接触周围空气,从而达到了降低氧化速率的目的;P通过自身不断被氧化而消耗钎料表面的O原子,从而保护元素Sn和Zn不被氧化.     

时效处理对Sn—Ag—Cu—Bi无铅钎料显微组织和力学性能的影响

主要研究了时效处理对Sn-3Ag-0．5Cu、Sn-3Ag-0．5Cu-1Bi、Sn-3Ag-0．5Cu-3Bi无铅钎料显微组织和力学性能的影响，并根据试验结果讨论了Bi元素的作用。试验结果表明：Bi的加入提高了钎料的抗拉强度，但降低了其延伸率。通过在不同温度下时效处理，在含Bi的钎料中，Bi在Sn基体中析出，而含Bi的钎料表现出相对稳定的力学性能。这可归因于Bi的固溶强化与弥散强化作用的转化。     

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.     

无铅焊料Sn-Ag中金属间化合物Ag3Sn的异常长大

通过高温时效方法模拟分析Sn-3.5%Ag共晶焊料高温服役过程中金属间化合物Ag₃Sn的演化规律. 利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察时效前后焊料显微组织演化过程, 通过高精度差热分析方法获得不同状态下焊料之间的焓变. 结果表明, 水冷铸态焊料中弥散分布的第二相Ag3Sn纳米颗粒较高的自由能使其处于热力学亚稳态, 高温时效时在初生富Sn相晶界扩散推移作用下, 第二相Ag3Sn纳米颗粒快速合并长大, 形成大块金属间化合物.     

电子设备无铅焊点的热疲劳评估进展与展望

随着电子器件的广泛应用,其表现出了较高的故障率,而热疲劳是表面贴装器件焊点失效的主要原因。通过分析总结国内外无铅焊点热可靠性研究,着重阐述了钎料Ag含量、焊点微观组织结构演变以及温度循环参数对无铅焊点寿命的影响,最后,论述了无铅焊点热可靠性研究在微观方面的发展趋势,以及在焊点物理失效模型建立和特征损伤参量提取等方面存在的研究挑战。     

回流焊过程温度、潮湿和蒸汽压力对PBGA分层的影响

研究SMT回流焊工艺中,温度、潮湿和蒸汽压力耦合作用对PBGA器件开裂失效的影响.对塑料封装PBGA器件从168 h、85°C/85%RH条件下预置吸潮到后面的无铅回流焊的整个过程进行了有限元仿真,得到了回流焊过程PBGA器件界面潮湿扩散和应力变化的规律.研究结果表明,潮湿和蒸汽压力对器件界面分层失效有很大的影响.     

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.