电子封装与组装焊点界面反应及微观组织研究进展 被引量：9

1

作者 安荣 刘威 +3 位作者 杭春进 田艳红 王春青 安茂忠 《电子工艺技术》 2011年第6期321-325,329,共6页

软钎焊焊点界面反应是连接金属的最古老的冶金工艺过程。随着倒装芯片(FC)、球栅阵列(BGA)和芯片级封装(CSP)等面封装技术的兴起,近年来Sn基钎料被广泛应用于微电子制造,包括芯片和基板之间的封装互连以及基板与印制电路板之间的组装互... 软钎焊焊点界面反应是连接金属的最古老的冶金工艺过程。随着倒装芯片(FC)、球栅阵列(BGA)和芯片级封装(CSP)等面封装技术的兴起,近年来Sn基钎料被广泛应用于微电子制造,包括芯片和基板之间的封装互连以及基板与印制电路板之间的组装互连。这就需要系统地研究Sn基钎料焊点界面反应及微观组织。从形态学、热力学和动力学的角度回顾总结了SnPb共晶钎料、高Pb钎料和无Pb钎料与Cu、Ni、Au/Ni/Cu、PdAg焊盘之间的界面反应。 展开更多

关键词 界面反应 微观组织 sn基钎料 金属间化合物

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Sn基钎料与Cu和Al基板的润湿性比较研究 被引量：3

2

作者 尹立孟 冼健威 周进 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期75-78,共4页

采用润湿平衡法测量了四种Sn基钎料(Sn-37Pb、Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.7Cu与Sn-9Zn)分别在250,260和270℃与Cu、Al两种基板的润湿性能。结果表明:钎料与Al基板的润湿时间均比Cu基板长,除Sn-9Zn外,其他三种钎料与Cu基板的润湿力比Al基板大... 采用润湿平衡法测量了四种Sn基钎料(Sn-37Pb、Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.7Cu与Sn-9Zn)分别在250,260和270℃与Cu、Al两种基板的润湿性能。结果表明:钎料与Al基板的润湿时间均比Cu基板长,除Sn-9Zn外,其他三种钎料与Cu基板的润湿力比Al基板大,并且随着温度升高,润湿性能提高,其中以Sn-9Zn最为明显,270℃时的润湿力达3.68mN。钎料在Cu基板上的润湿性能主要取决于钎料本身的表面张力,而钎料在Al基板上的润湿性能受钎料合金表面张力以及钎料与Al基板间的相互作用两个因素的影响。 展开更多

关键词 sn基钎料 润湿性能 Cu基板 Al基板

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基于随机森林模型的复合钎料石墨烯晶体的完整性

3

作者 李培艳 李元 +1 位作者 马帅杰 郭军华 《金属功能材料》 CAS 2024年第5期87-93,共7页

石墨烯增强Sn基复合钎料可改善钎料基体的润湿性、增强钎料的导热、导电性及综合力学性能。复合钎料中石墨烯的晶体结构完整性受到制备过程中粉末冶金工艺的严重影响,削弱了石墨烯的强化效果。因此,采用随机森林(RF)算法对高能球磨工艺... 石墨烯增强Sn基复合钎料可改善钎料基体的润湿性、增强钎料的导热、导电性及综合力学性能。复合钎料中石墨烯的晶体结构完整性受到制备过程中粉末冶金工艺的严重影响,削弱了石墨烯的强化效果。因此,采用随机森林(RF)算法对高能球磨工艺参数与混合粉末中石墨烯晶体结构完整性的关系进行了研究,结果显示RF模型在训练集和测试集的相关系数R^(2)分别达到0.97和0.94,同时RF模型预测的球磨后的石墨烯拉曼光谱特征峰值变化趋势与透射电镜观察到的微观结构变化一致。表明RF模型在对球磨工艺与石墨烯晶体结构完整性的映射关系上有较好的预测性能。采用该模型对于石墨烯增强Sn基复合钎料的制备具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 sn基钎料 石墨烯 晶体结构完整性 随机森林算法

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热循环条件下Sn基钎料接头电迁移行为研究 被引量：2

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作者 姚佳 郭福 +1 位作者 左勇 马立民 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期73-76,共4页

通过电迁移和热疲劳循环实验,研究了热循环和高电流密度耦合作用下Sn58Bi和Sn3.0Ag0.5Cu钎料焊接接头的失效形式。实验结果表明,在通电和高低温冲击的耦合作用下,两种钎料接头的失效都发生在升温阶段。热循环导致接头内部裂纹的萌生和扩... 通过电迁移和热疲劳循环实验,研究了热循环和高电流密度耦合作用下Sn58Bi和Sn3.0Ag0.5Cu钎料焊接接头的失效形式。实验结果表明,在通电和高低温冲击的耦合作用下,两种钎料接头的失效都发生在升温阶段。热循环导致接头内部裂纹的萌生和扩展,导致局部电流密度持续增大,加速了电迁移的发生,最终导致焊点失效。在热电耦合作用下,Sn58Bi钎料接头的使用寿命要长于Sn3.0Ag0.5Cu钎料接头的使用寿命。 展开更多

关键词 sn基钎料 热循环 电迁移 sn3 0Ag0 5Cu sn58Bi 焊接

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In和Cu掺杂对Sn基钎料抗电性能影响的第一性原理研究 被引量：3

5

作者 黄彬彬 张星辉 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期168-172,共5页

采用第一性原理的方法对Cu和In提高Sn基钎料抗电性能机制进行研究.计算结果表明,Sn31Cu和Sn31In相对Sn32具有更高的扩散激活能,并且最靠近掺杂位置的Sn原子的扩散迁移能高于Cu和In原子,这表明Cu和In的掺杂可以提高Sn基钎料的抗电性能,并... 采用第一性原理的方法对Cu和In提高Sn基钎料抗电性能机制进行研究.计算结果表明,Sn31Cu和Sn31In相对Sn32具有更高的扩散激活能,并且最靠近掺杂位置的Sn原子的扩散迁移能高于Cu和In原子,这表明Cu和In的掺杂可以提高Sn基钎料的抗电性能,并且Cu和In原子在电迁移过程中是占主导的扩散元素.电子结构分析表明Cu和In的掺杂可以提高体系的稳定性,特别是极大地稳定了与其邻近的Sn原子. 展开更多

关键词 第一性原理 sn基钎料 扩散激活能 稳定性 电子结构

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β-Sn与4H-SiC界面性质的第一性原理计算 被引量：1

6

作者 马志鹏 李昊宣 +1 位作者 张茗瑄 许志武 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期17-20,共4页

为研究金属钎料与SiC陶瓷的界面结合方式,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Sn(001)/4H-SiC(0001)界面进行几何优化,得到优化后界面体系的结构,从分离功表征结合强度以及电子结构布居分析的角度解释界面结合本质和键合方式。结... 为研究金属钎料与SiC陶瓷的界面结合方式,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Sn(001)/4H-SiC(0001)界面进行几何优化,得到优化后界面体系的结构,从分离功表征结合强度以及电子结构布居分析的角度解释界面结合本质和键合方式。结果表明:SiC陶瓷中C封端界面的分离功高于Si封端界面的分离功,Sn原子与C原子间形成的离子共价键在界面结合的成键中占有主要的地位。 展开更多

关键词 SIC陶瓷 sn基钎料 界面 电子结构 第一性原理

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合金元素对Cu/Sn-/Cu回流焊焊点界面微观结构及剪切性能的影响

7

作者 杨平 毛育青 +2 位作者 李芊芃 何良刚 柯黎明 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14156-14160,共5页

选用Sn64Bi 35Ag1、Sn64.7Bi35Ag0.3和Sn99Ag0.3Cu0.7三种不同的钎料进行回流焊焊接试验,研究高Bi元素、低Ag元素钎料及低Ag钎料对Sn基钎料焊点微观组织及剪切性能的影响。结果表明:各焊点界面处均生成了一层扇贝状的Cu_(6)Sn_(5)金属... 选用Sn64Bi 35Ag1、Sn64.7Bi35Ag0.3和Sn99Ag0.3Cu0.7三种不同的钎料进行回流焊焊接试验,研究高Bi元素、低Ag元素钎料及低Ag钎料对Sn基钎料焊点微观组织及剪切性能的影响。结果表明:各焊点界面处均生成了一层扇贝状的Cu_(6)Sn_(5)金属间化合物,在含Bi元素的钎料焊点中,Bi元素在焊点界面及内部聚集,导致界面处金属间化合物层的厚度增加,大量富Bi相呈脆性,降低钎料中的Ag含量对焊点中Bi元素的富集现象有减弱作用。Sn99Ag0.3Cu0.7钎料焊点界面处的金属间化合物层厚度最小,且焊点内部形成了细小的Ag_(3)Sn相颗粒,共晶组织呈均匀分布,使得焊点剪切性能最优,其剪切强度达20.4 MPa。 展开更多

关键词 合金元素 sn基钎料 回流焊 显微组织 剪切性能

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电子封装与组装焊点钎料合金力学行为研究进展

8

作者 安荣 杭春进 +3 位作者 刘威 张威 田艳红 王春青 《电子工艺技术》 2013年第2期65-69,共5页

随着面封装技术的持续发展,古老的软钎焊技术被赋予新使命,Sn基钎料焊点被广泛用于实现芯片与基板之间以及基板与印制电路板之间的电气互连。目前电子封装与组装焊点的失效成为了影响电子产品可靠性的关键问题。这就需要系统地表征焊点... 随着面封装技术的持续发展,古老的软钎焊技术被赋予新使命,Sn基钎料焊点被广泛用于实现芯片与基板之间以及基板与印制电路板之间的电气互连。目前电子封装与组装焊点的失效成为了影响电子产品可靠性的关键问题。这就需要系统地表征焊点服役条件下Sn基钎料合金的力学行为,并刻画其本构关系。本文从本构模型、寿命预测模型及断裂机制三个角度回顾总结了焊点Sn基钎料合金的力学行为方面的研究结果。 展开更多

关键词 sn基钎料 力学行为 焊点 可靠性

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Sn基钎料/Cu基板间反应润湿及界面结构研究现状

9

作者 陈洁 于治水 +1 位作者 刘雷 向锋 《上海工程技术大学学报》 CAS 2009年第3期277-281,共5页

为了防止铅(Pb)对自然环境的污染,目前人们对Sn基无铅钎料及其相关性能作了大量研究.综述了通过改变添加的合金元素种类、温度和Cu基板上的金属镀层,Sn基钎料润湿力以及界面组织形态的变化,提出了在不同实验条件下Sn基钎料的反应润湿性... 为了防止铅(Pb)对自然环境的污染,目前人们对Sn基无铅钎料及其相关性能作了大量研究.综述了通过改变添加的合金元素种类、温度和Cu基板上的金属镀层,Sn基钎料润湿力以及界面组织形态的变化,提出了在不同实验条件下Sn基钎料的反应润湿性能不同的观点. 展开更多

关键词 sn基钎料 反应润湿 润湿力 合金元素 金属镀层

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某型电机绕组线圈外接头的一种原位焊接技术

10

作者 陈立志 《船电技术》 2012年第8期24-26,共3页

在某船运行过程中出现电机电压不稳,经检查,发现是电机励磁绕组线圈的并头焊接出现脱焊现象。在电机不能拆出船体进行维修的情况下,火焰气焊、中频感应钎焊和电阻钎焊等多种焊接方法均因焊接设备体积大不能运进船体而不能实现线圈并头... 在某船运行过程中出现电机电压不稳,经检查,发现是电机励磁绕组线圈的并头焊接出现脱焊现象。在电机不能拆出船体进行维修的情况下,火焰气焊、中频感应钎焊和电阻钎焊等多种焊接方法均因焊接设备体积大不能运进船体而不能实现线圈并头的补焊。根据现场情况,采用Sn基钎料和特制的铬铁加热,达到了Sn基钎料的钎焊温度,实现了线圈并头的焊接。 展开更多

关键词 线圈并头原位焊接sn基钎料铬铁加热

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低温无铅钎料合金系研究进展 被引量：9

11

作者 黄明亮 任婧 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1-10,共10页

随着消费类电子产品向着低功耗、多功能化、高集成度、微型化、绿色制造的方向发展,其对电子制造封装技术与工艺提出了新的要求,以应对消费类电子产品可靠性所面临的严峻挑战。首先,电子封装制造过程中表面贴装工艺(SMT)通常使用的传统S... 随着消费类电子产品向着低功耗、多功能化、高集成度、微型化、绿色制造的方向发展,其对电子制造封装技术与工艺提出了新的要求,以应对消费类电子产品可靠性所面临的严峻挑战。首先,电子封装制造过程中表面贴装工艺(SMT)通常使用的传统Sn-Ag-Cu钎料合金回流工艺温度(240~260℃)较高,不可避免地会带来较大的热损伤、热能耗以及散热困难等问题;其次,随着器件厚度降低,要求所使用的芯片、PCB等基板更薄,这样由热膨胀系数不匹配产生的应力所引起的翘曲现象将更加显著,且在封装过程中各种焊接缺陷更易出现;此外,不耐热元器件、温度敏感器件的焊接需求逐渐增长,传统的中高温组装工艺已无法满足新型电子封装技术的需求。在SMT过程中通过使用低温无铅钎料降低工艺温度是有效解决消费类电子产品的可靠性问题的方式之一。本文对国内外低温无铅钎料合金的发展进行了总结,详细介绍了Sn-Zn基、In基、Sn-Bi基三类不同低温无铅钎料合金的发展及研究现状,阐明了三类钎料合金在不同领域应用的优缺点,分析了未来低温组装的研发方向和实现途径。 展开更多

关键词 低温无铅钎料 sn-Zn基钎料 综述 In基钎料 sn-Bi基钎料 消费类电子产品

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Sn基无铅钎料与Cu基板间化合物Cu_6Sn_5的研究进展 被引量：5

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作者 胡小武 艾凡荣 闫洪 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期79-83,共5页

主要介绍了Sn基无铅钎料和Cu基板在界面处反应生成的金属间化合物Cu6Sn5与焊接点可靠性的关系。综述了近年来Cu6Sn5的研究进展,内容包括:Sn基无铅钎料在Cu基板上形成的Cu6Sn5的生长形态、晶体取向、生长动力学以及纳米颗粒对界面Cu6Sn5... 主要介绍了Sn基无铅钎料和Cu基板在界面处反应生成的金属间化合物Cu6Sn5与焊接点可靠性的关系。综述了近年来Cu6Sn5的研究进展,内容包括:Sn基无铅钎料在Cu基板上形成的Cu6Sn5的生长形态、晶体取向、生长动力学以及纳米颗粒对界面Cu6Sn5尺寸及形貌的影响。 展开更多

关键词 sn基无铅钎料 Cu6sn5 综述 生长形态

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电子封装和组装中的微连接技术之三

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作者 王青春 田艳红 +1 位作者 李明雨 孔令超 《现代表面贴装资讯》 2005年第2期1-10,共10页

Sn基软钎料在室温下通常是塑性优良的自退火合金，具有优良的吸收应力性能，而且没有加工硬化等问题。因其独特的性能，软钎料能将不同膨胀系数、不同刚度和不同强度等级的材料连接到一起。因此，软钎料广泛应用于电子产品生产中。普通P... Sn基软钎料在室温下通常是塑性优良的自退火合金，具有优良的吸收应力性能，而且没有加工硬化等问题。因其独特的性能，软钎料能将不同膨胀系数、不同刚度和不同强度等级的材料连接到一起。因此，软钎料广泛应用于电子产品生产中。普通PCB(Printed Circuit Board)的设计与制造几乎违背了所有的力学结构设计原则，如果不是由于软钎料所具有的这种力学匹配能力，那么印刷电路板技术可能就不会存在了。其中，Sn／Pb软钎料在电子工业中一直广泛的重用， 展开更多

关键词 电子封装 sn基软钎料 微连接 量子学机制 熔点

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