Al元素對(duì)Sn-9Zn-2Cu無鉛釬料組織及性能的影響研究.pdf

1、出于對(duì)環(huán)境保護(hù)法規(guī)和微電子高集成化發(fā)展的要求,開發(fā)新型無鉛釬料成為電子材料界研究的熱點(diǎn)之一。共晶Sn-Zn釬料具有與Sn-Pb最接近的熔點(diǎn)、良好的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為無鉛釬料最有利的替代品之一。但是液態(tài)Zn表面張力較大和易氧化導(dǎo)致其在Cu基板上潤(rùn)濕性較差,這是限制Sn-Zn焊料應(yīng)用和發(fā)展的瓶頸。近年來,采用合金化的方法來改善Sn-Zn系焊料潤(rùn)濕性的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展,但是存在的問題還沒有得到根本解決。
　　本文在總結(jié)大量關(guān)于

2、Sn-Zn系焊料研究的基礎(chǔ)上,以其最具應(yīng)用前景的Sn-Zn-Cu三元合金為研究對(duì)象,探索添加微量的Al元素進(jìn)行合金化,來提高Sn-Zn-Cu三元合金的抗氧化性,潤(rùn)濕性等性能。此外,本文還采用時(shí)效的方法研究了Sn-Zn-Cu三元合金與Cu基板間的焊點(diǎn)界面反應(yīng)和界面金屬間化合物的長(zhǎng)大行為,并且探討了Al元素對(duì)Sn-Zn-Cu三元合金焊點(diǎn)可靠性的影響。通過以上研究表明:
　　當(dāng)Al含量達(dá)到0.035％時(shí)潤(rùn)濕性最佳,潤(rùn)濕力達(dá)到2.1725

3、mN,潤(rùn)濕時(shí)間為0.44s,鋪展面積達(dá)到48.29mm2,鋪展?jié)櫇窠沁_(dá)到最小為58.76o,故Sn-9Zn-2Cu-0.035Al釬料的潤(rùn)濕性最好;同時(shí),Al元素的加入提高了釬料的抗氧化性,當(dāng)Al含量為0.01%時(shí),可以穩(wěn)定的提高釬料的抗氧化性。
　　微量Al元素的加入升高了合金熔點(diǎn)約1~3℃,熔點(diǎn)均在203℃左右;縮短了合金熔程最大達(dá)4.5℃,當(dāng)Al含量為0.035%時(shí),熔程達(dá)到最小為4℃;當(dāng)Al含量為0.035%時(shí),可以減小針