Au-20Sn钎料薄带制备及界面组织研究

发布时间：2025-03-18 01:50

　　随着信息产业的发展和电子封装技术的进步,高性能无铅钎料的研发及应用受到越来越广泛的关注。Au-20Sn共晶钎料具有热导率高、强度大、抗氧化性、抗热疲劳和蠕变性好等特点,广泛应用于光电子和高功率电子器件的封装。Au-20Sn钎料合金脆性较大,难以通过传统方法制备成封装所需的焊片和焊环等产品。利用快速凝固技术制备Au-20Sn钎料,系统研究钎焊性能,具有非常重要的意义。本文以Au-20Sn共晶钎料为研究对象。采用单辊装置制备快速凝固钎料薄带,利用OM、XRD、EPMA和MTS陶瓷试验系统等测试方法,研究退火工艺对薄带的影响,研究不同钎焊工艺和时效处理对Au-20Sn/Ni（Cu）焊点组织及性能的影响,探讨金属间化合物（IMC）层的生长。快速凝固钎料薄带退火时,组织为（ζ'-Au₅Sn+δ-AuSn）共晶。随退火时间的延长,δ-AuSn相不断长大,体积分数升高,但增长速率下降;当退火温度升高时,δ-AuSn相增长粗化速率加快。200°C退火8h时,薄带韧性较高,断裂应变值达3.07%。Ni/Au-20Sn/Ni焊点钎焊时,钎料中形成固溶有Ni的（Au₅

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 电子封装技术
        1.1.1 电子封装技术的发展
        1.1.2 电子封装互连钎料
    1.2 无铅钎料的发展
        1.2.1 无铅化挑战
        1.2.2 Sn基钎料
        1.2.3 Au基钎料
    1.3 Au-20Sn钎料的制备及钎焊
        1.3.1 基本性能
        1.3.2 制备工艺
        1.3.3 钎焊技术
        1.3.4 界面反应
    1.4 无铅焊点可靠性
        1.4.1 焊点失效模式
        1.4.2 可靠性影响因素
        1.4.3 可靠性测试方法
    1.5 研究意义和内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验方法
    2.1 焊片制备
    2.2 焊点制备
    2.3 组织性能分析
        2.3.1 金相制备及观察
        2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.3.3 电子探针分析(EPMA)
        2.3.4 薄带退火组织中δ相测量
        2.3.5 薄带韧性测试
        2.3.6 界面IMC层厚度测量
第3章 快速凝固Au-20Sn薄带制备及韧化退火
    3.1 实验装置及工艺参数
        3.1.1 实验装置
        3.1.2 工艺参数
    3.2 韧化退火
        3.2.1 薄带组织
        3.2.2 XRD物相分析
        3.2.3 电子探针
        3.2.4 韧性测试
    3.3 本章小结
第4章 Ni/Au-20Sn/Ni焊点界面组织
    4.1 钎焊工艺对焊点界面组织的影响
    4.2 时效处理对焊点界面组织及IMC层生长的影响
        4.2.1 焊点界面组织
        4.2.2 IMC层的生长
    4.3 本章小结
第5章 Cu/Au-20Sn/Ni焊点界面组织
    5.1 钎焊工艺对焊点界面组织的影响
    5.2 时效处理对焊点界面组织及IMC层生长的影响
        5.2.1 焊点界面组织
        5.2.2 IMC层的生长
    5.3 本章小结
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间获得与论文相关的科研成果



本文编号：4035809