納米顆粒對(duì)Sn-Cu亞共晶釬料性能影響的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電子微連接技術(shù)與材料作為電子產(chǎn)品制造的核心技術(shù)已受到廣泛的重視。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)中，廣泛使用Sn-Cu系無(wú)鉛釬料。由于Sn-Cu亞共晶比共晶釬料具有許多優(yōu)點(diǎn)，本文以Sn0.65Cu亞共晶釬料為基體，采用特殊方法制備了含不同納米Ni、Co顆粒的Sn0.65Cu亞共晶釬料，研究了納米顆粒對(duì)釬料組織、力學(xué)性能、熔點(diǎn)、潤(rùn)濕性以及釬焊界面IMC的影響。結(jié)果表明：
　?。?）添加納米Ni、Co顆粒后，釬料

2、組織中初生β-Sn相得到了一定程度的細(xì)化，但其組織結(jié)構(gòu)并未隨著添加顆粒的比例的變化而發(fā)生大的改變。Ni、Co會(huì)置換出釬料中的Cu形成少量偏六邊形(Cu,Ni)6Sn5相和(Cu,Co)6Sn5相，并呈彌散狀態(tài)分布于釬料中。添加過(guò)量的Ni顆粒會(huì)造成團(tuán)聚現(xiàn)象，并使得釬料的組織粗化。
　?。?）力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，Sn-0.65Cu+0.3Ni和Sn-0.65Cu+0.3Co的力學(xué)性能最佳。Sn-0.65Cu+0.3Ni釬料抗拉強(qiáng)度為40.1

3、3MPa，比基體提高15.5％；對(duì)接強(qiáng)度為36.88Mpa，比基體提高17.7%。Sn-0.65Cu+0.3Co釬料抗拉強(qiáng)度為42.32MPa，比基體提高了21.7%；對(duì)接強(qiáng)度為38.91Mpa，比基體提高了24%。但是，釬料的延伸率隨著Ni、Co含量的增加而逐漸降低。
　?。?）添加納米Ni顆粒后，釬料的熔化開(kāi)始溫度從227.1℃降低到Sn-0.65Cu+0.1Ni釬料的最小值225.4℃，隨后逐漸增加到Sn-0.65Cu+0.

4、7Ni釬料的226.7℃。添加納米Co顆粒后，釬料的熔化開(kāi)始溫度降低，Sn-0.65Cu+0.5Co釬料的融化開(kāi)始溫度最低，為225.7℃。
　?。?）在260℃溫度下，當(dāng)添加0.1wt%Ni時(shí)，其最大潤(rùn)濕力為3.29mN，比原來(lái)提高5.8%；潤(rùn)濕時(shí)間為1.01s，比原來(lái)略有增長(zhǎng)；鋪展率為79.6%，比原來(lái)提高18.5%。當(dāng)添加0.3wt%Co時(shí)，其最大潤(rùn)濕力為3.25mN，比原來(lái)提高4.2%；潤(rùn)濕時(shí)間為0.83s，比原來(lái)略有增加