首页> 中文学位 >熔体状态和时效对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料性能及Sn晶须生长的影响
【6h】

熔体状态和时效对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料性能及Sn晶须生长的影响

代理获取

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 无铅焊料研究概况

1.2.1 钎料与钎焊

1.2.2 Sn-Pb钎料的危害

1.2.3 无铅钎料研究现状

1.2.4 稀土元素对钎料性能的影响

1.3 液态金属结构

1.3.1 液态金属结构的相关理论及研究方法

1.3.2 液态金属结构的研究现状

1.3.3 液态合金的熔体热历史对凝固组织的影响

1.4 本课题的研究意义

第二章 实验研究内容及方法

2.1 电阻率实验

2.1.1 测量原理

2.1.2 实验设备与步骤

2.1.3 实验注意事项

2.2 凝固实验

2.2.1 实验设备

2.2.2 实验步骤

2.2.3 实验注意事项

2.3 润湿铺展实验

2.3.1 实验材料及设备

2.3.2 实验步骤

2.3.3 实验注意事项

2.4 时效温度处理

2.4.1 钎焊界面时效后组织观察

2.4.2 时效处理后的拉剪试验

2.5 Cu6Sn5形貌观察

2.5.1 实验材料及设备

2.5.2 实验步骤

2.5.3 注意事项

2.6 Sn晶须形貌观察

2.6.1 实验材料及设备

2.6.2 实验步骤

2.6.3 注意事项

第三章 Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce合金电阻率-温度行为研究

3.1 引言

3.2 实验内容

3.3 Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce合金电阻率实验结果及分析

3.3.1 实验结果

3.3.2 分析讨论

3.4 本章小结

第四章 熔体状态和时效对合金钎料及接头性能的影响

4.1 引言

4.2 熔体状态对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce合金润湿性的影响

4.2.1 实验内容

4.2.2 润湿性实验结果及分析

4.3 时效处理对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce合金微观组织及硬度的影响

4.3.1 实验内容

4.3.2 不同时效温度处理下钎料微观组织及分析

4.3.3 显微硬度结果及分析

4.4 时效处理对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce/Cu界面IMC生长的影响

4.4.1 实验内容

4.4.2 钎焊界面IMC微观组织及分析

4.4.3 时效后不同熔体状态的钎焊界面IMC生长及分析

4.5 时效处理对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce接头剪切强度的影响

4.5.1 实验内容

4.5.2 时效处理后剪切实验结果

4.5.3 剪切实验结果分析

4.6 本章小结

第五章 Cu6Sn5形貌变化与熔体结构相关性

5.1引言

5.2实验内容

5.3 Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce合金/Cu基板界面Cu6Sn5形貌

5.3.1 界面Cu6Sn5形貌变化规律

5.3.2 界面Cu6Sn5形貌变化分析

5.4 本章小结

第六章 Sn晶须生长与熔体结构相关性探索

6.1 引言

6.2 实验内容

6.3 Sn晶须形貌观察及分析

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 本文主要内容及结论

7.2 本文创新点

7.3 本文研究前景及展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

展开▼

摘要

传统电子工业中,Sn-Pb合金以其优良的性能而得到广泛应用。然而,铅不仅污染环境,还危害人类身体健康,电子产品的无铅化进程已刻不容缓。人们对无铅焊料的研究多从成分选择与配比的优化、微合金化、稀土元素的加入及冷却速度上着手,却很少有人关注无铅焊料制备过程的熔体结构与状态对焊料本身的凝固组织的影响和规律。
  本文以Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料为对象,研究熔体结构转变和时效处理对钎料凝固组织,界面性能和力学性能的影响,同时对界面化合物Cu6Sn5和Sn晶须的生长进行了初步探索。研究主要内容如下:
  (1)通过直流四电极法研究了Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料的电阻率-温度行为,发现在一定温度区间,电阻率有异常变化,推断发生了温度诱导的液液结构转变。
  (2)对Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料进行了凝固试验,并进行不同温度的时效处理,观察钎料的微观组织形貌。结果表明,液液结构转变可以明显细化钎料组织,使分布更加均匀无序,且提高了润湿性;另外发现,时效处理使钎料的微观形貌发生了很大的变化。
  (3)对时效处理后不同熔体状态的Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料/Cu板界面进行了IMC探索;结果表明,经历了熔体结构转变的IMC生长速率更缓慢,且界面形态分布更均匀;随时效温度升高,IMC层厚度增加。
  (4)设计了Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料/Cu板搭接接头,并对时效处理后的接头进行了剪切试验。结果表明,液液结构转变和时效温度对剪切强度影响都很大,熔体结构转变能够明显提高接头剪切强度;随时效温度升高,剪切强度呈先增大后减小的趋势。
  (5)探索了Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料/Cu板界面Cu6Sn5化合物随浸润时间延长的形貌变化规律。结果表明,熔体结构转变对Cu6Sn5形貌的生长有一定影响,转变后的界面Cu6Sn5分布更交叉密实,有利于提高焊点稳定性。
  (6)对熔体状态不同的Sn-3.8Ag-0.7Cu-0.5Ce钎料进行时效处理并进行SEM的观察,探索熔体状态和时效对Sn晶须生长的影响。结果表明,液液结构转变能抑制Sn晶须的生长,时效温度对Sn晶须生长也有很大影响。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号