SAC305钎料/Cu基板的热压焊工艺及焊点组织研究

发布时间：2021-05-06 09:48

　　在电子封装互连工艺中,一个完整的微焊点包括钎料、焊盘及联系二者之间的界面连接层,钎料合金与焊盘之间形成一层连续且均匀的IMC是良好冶金连接的基本保障,软钎焊作为使用最多的连接方法之一发挥着极其重要的作用。脉冲式热压焊可以实现钎焊焊头的快速升温和冷却,在温度敏感型器件的连接领域中,热压焊由于焊接效率高、接头强度高、高温停留时间短等优点得到了广泛地应用。本文采用热压焊试验方法,以SAC305无铅钎料为基体焊料,纳米Ni颗粒为增强相,在钎料片表面局部区域添加纳米颗粒,分别制备Cu/SAC/Cu和Cu/SAC-nano Ni/Cu微焊点。首先,研究峰值温度、焊接时间和焊接压力对Cu/SAC305/Cu焊点钎料区组织特征和界面IMC形貌与厚度的影响,研究确定适合的热压焊工艺参数范围,同时对比分析热压焊和回流焊工艺下焊点组织、界面IMC层厚度和焊点硬度之间的差异。得出以下结论:研究焊接压力的优选参数范围时,当焊接压力为10 N时,形成的界面IMC层很薄;当压力为20 N-40 N时,焊点钎料区组织细化程度较好,界面IMC厚度适中;当压力为60 N时,在界面处因压力过大会挤出部分液态钎料,残留的液态... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 热压焊研究现状
        1.2.1 热压焊原理概述
        1.2.2 热压焊焊接特点
        1.2.3 研究现状
    1.3 微焊点板级结构的研究现状
    1.4 纳米颗粒在SAC钎料中的应用现状
    1.5 本文主要研究内容
第2章 试验材料、设备及方法
    2.1 引言
    2.2 试验材料与试验设备
    2.3 焊点的制备
    2.4 微观组织观察与测试使用试样的制备
        2.4.1 试样制备
        2.4.2 微观组织观察
        2.4.3 界面IMC厚度的测量
    2.5 纳米压痕测试及原理
        2.5.1 纳米压痕试验
        2.5.2 测量原理
    2.6 本章小结
第3章 工艺参数对SAC305/Cu热压焊焊点组织的影响
    3.1 引言
    3.2 焊接时间对焊点组织及界面IMC的影响
    3.3 峰值温度对焊点组织及界面IMC的影响
    3.4 焊接压力对焊点组织及界面IMC的影响
    3.5 工艺方法对焊点组织及界面IMC的影响
    3.6 本章小结
第4章 SAC305-nanoNi复合钎料微观组织及界面IMC生长演变
    4.1 引言
    4.2 制备添加纳米Ni颗粒的焊点
    4.3 配比对添加纳米Ni颗粒焊点的影响
        4.3.1 纳米Ni颗粒对焊点微观组织的影响
        4.3.2 纳米Ni颗粒对焊点界面IMC的影响
        4.3.3 纳米Ni颗粒对焊点硬度的影响
    4.4 温度对添加纳米Ni颗粒焊点的影响
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]超声电机压电陶瓷和铜定子弹性体钎焊工艺[J]. 李志强,薛松柏,丁庆军,赵淳生,尹育聪.  焊接学报. 2015(09)
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[3]板级跌落冲击载荷下无铅焊点形状对BGA封装可靠性的影响[J]. 杨雪霞,肖革胜,树学峰.  振动与冲击. 2013(01)
[4]热老化条件下SAC305焊点的界面反应[J]. 王会芬,侯昌锦,吴金昌.  电子工艺技术. 2011(06)
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博士论文
[1]颗粒增强Sn3.8Ag0.7Cu复合无铅焊料的研究[D]. 刘平.天津大学 2009

硕士论文
[1]SAC305-纳米Cu复合焊膏微观组织及力学性能研究[D]. 辛瞳.哈尔滨理工大学 2016
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[3]镍纳米颗粒对低银钎料的性能影响[D]. 高源.哈尔滨工业大学 2013
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[5]微纳Ni、Co颗粒增强Sn-Cu-Ag亚共晶钎料的研究[D]. 刘斌.重庆理工大学 2012
[6]热压回流焊焊头有限元分析及结构优化[D]. 苗丽莎.华南理工大学 2011
[7]Sn0.3Ag0.7Cu无铅钎料界面反应对焊点可靠性的影响[D]. 师磊.华南理工大学 2011
[8]SnAgCu/Cu界面金属间化合物长大规律[D]. 李凤辉.北京工业大学 2007
[9]无铅回流焊冷却速率对焊点质量的影响[D]. 徐波.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3171707