绿色无铅钎料SnAgCu界面反应及焊点可靠性研究

发布时间：2018-03-04 05:10

  本文选题：SAC305　切入点：SACBN　出处：《北方工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：采用回流炉制备了不同回流焊次数的Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)/Cu焊点,对各回流焊次数的焊点进行150℃下时间分别为48h、96h、144h、192h和240h的时效处理。通过对SAC305焊料进行改性,研究了Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.5Bi-Ni(SACBN)与 Sn-3.0Ag-3.0Bi-3.0In(SABI)焊料的可靠性,得到了以下结论:1、Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点界面层厚度随着时效处理时间变化的规律为:一次回流焊:dt-3.1119 = 0.2230t1/2,生长系数为 0.0497 μm/h1/2。二次回流焊:dt-0.8241 = 0.5119t1/2,生长系数为0.2620 μ m/h1/2。三次回流焊:dt-1.6925 = 0.5625t1/2,生长系数为 0.3164 μ m/h1/2。四次回流焊:dt-4.1414 = 0.8137t1/2,生长系数为0.6621 μ m/h1/2。随着回流焊次数的增加,生长系数变大。拟合生长系数(y)与回流焊次数(x)的关系为:y =-0.1504 +0.1892x,两者呈线性关系。2、Sn-3.0Ag-0.5Cu焊料的扩展率为76.75%,润湿角为22.11°。SACBN焊料的扩展率为74.15%,润湿角为25.87°。SABI焊料的扩展率为87.38%,润湿角为8.89°。SACBN和SAC305焊料的润湿性相近,均接近Sn-37Pb焊料。SABI的润湿性明显好于SAC305与Sn-37Pb焊料。3、SACBN与SABI焊点界面层厚度随着时效处理时间变化的规律为:SACBN:dt-0.4374 = 0.1813t1/2,生长系数为 0.0329 μ m/h1/2。SABI:dt-2.5735 = 0.0611t1/2,生长系数为 0.0037 μ m/h1/2。三者中 SAC305 的金属间化合物层的厚度在各时效时间均为最大。SABI的金属间化合物层厚度在时效初期大于SACBN,随时效延长逐渐趋于接近其后小于SACBN的金属间化合物厚度,这是因为SABI的金属间化合物的生长系数远小于SACBN。4、通过对扩散动力学机制的研究,得出细小弥散分布的Ag3Sn相和在晶界处产生偏析的Bi的可以抑制金属间化合物的生长,同时抑制裂纹的产生。Ni元素的添加可以得到细小弥散分布的金属间化合物相,SACBN的IMC层厚度较SAC305薄,且生长系数也较低。节省成本的同时,在长时间时效作用下表现出更好的可靠性。In元素的添加可以改善钎料的润湿性能。SABI的IMC层厚度较SAC305大幅减小,且生长系数也大幅降低,润湿性大幅改善,在长时间时效作用下表现出更好的可靠性。
[Abstract]:The Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)/Cu solder joints with different reflow welding times were prepared by reflux furnace. The aging treatment of reflux soldering joints was carried out at 150 鈩，

本文编号：1564247