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文檔簡介
1、本論文采用Sn基低溫焊料將倒裝LED芯片與基板進(jìn)行鍵合。以Sn-9Zn焊料為基礎(chǔ)合金進(jìn)行芯片鍵合,優(yōu)化鍵合工藝參數(shù),并向基礎(chǔ)合金中添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Bi元素,進(jìn)一步降低鍵合溫度,目的是在200~210℃左右將芯片與基板進(jìn)行低溫鍵合。對鍵合的失效機(jī)理及可靠性進(jìn)行分析研究,輔助采用ANSYS、ImageJ等軟件分析樣品的鍵合結(jié)構(gòu)及質(zhì)量,得到理論結(jié)果,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。
Sn-Zn焊料鍵合工藝研究結(jié)果表明,剪切強(qiáng)度隨壓力的增加
2、而提高,在壓力達(dá)到一定程度時(shí),壓力對鍵合質(zhì)量的影響不大;鍵合質(zhì)量隨著時(shí)間的增加而提高,當(dāng)鍵合保溫時(shí)間足夠長時(shí),時(shí)間對鍵合質(zhì)量影響較?。粴怏w介質(zhì)對鍵合質(zhì)量的影響也較為顯著,在甲酸和真空條件下均能夠得到較好的鍵合質(zhì)量,其中,在真空條件下比甲酸條件下得到的鍵合剪切強(qiáng)度略好。實(shí)驗(yàn)最終確定鍵合工藝參數(shù)為:鍵合溫度220℃,鍵合壓力1.5MPa,保溫時(shí)間20min,氣體環(huán)境為甲酸。
Sn-Zn-Bi焊料鍵合工藝研究結(jié)果表明,Bi元素的加入
3、會降低焊料合金的熔點(diǎn),但加入過量Bi會導(dǎo)致焊料合金脆化,從而影響樣品的鍵合質(zhì)量。在鍵合溫度為210℃時(shí),焊料合金成分為Sn-9Zn-4Bi得到最優(yōu)剪切強(qiáng)度;將鍵合溫度減低至200℃時(shí),不論Bi元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少,均無法得到有效地鍵合樣品。
實(shí)驗(yàn)證明添加納米銀可以降低Sn-Cu焊料合金的鍵合溫度,在200℃可以得到剪切強(qiáng)度較好的樣品。
Sn-Zn焊料和Sn-Zn-Bi焊料鍵合樣品X射線檢測結(jié)果表明,鍵合區(qū)域形貌均勻,
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