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文檔簡介
1、隨著各類電子器件不斷的小型化、高速化、集成化,要求器件的封裝密度不斷提高,這就導(dǎo)致器件單位面積的產(chǎn)熱量不斷上升,從而更容易產(chǎn)生電子封裝結(jié)構(gòu)及可靠性問題。SnAgCu釬料具有一系列優(yōu)良的性能,在消費(fèi)電子領(lǐng)域已全面替代傳統(tǒng)SnPb釬料。但共晶SnAgCu釬料的成本較高,且抗機(jī)械沖擊能力不足使其在使用過程中仍存在很多問題,低銀 SnAgCu釬料成本較低且具有良好的抗機(jī)械沖擊能力,但熱循環(huán)可靠性不足。本課題的目標(biāo)是研制出一種基于低銀 SnAgC
2、u釬料的高可靠性復(fù)合釬料,使其具有良好的焊接性能及較高的可靠性。金屬Al在釬料中通常被認(rèn)為是一種雜質(zhì)元素,但通過高溫熔煉后,一種細(xì)小的Cu-Al化合物可以在釬料中生成,并可在局部聚集實(shí)現(xiàn)局部強(qiáng)化的效果。
本課題研究了低銀釬料中添加金屬Al的熔煉方法,通過工藝控制得到尺寸及形貌較為理想的Cu-Al化合物,分析不同Al添加量對化合物成分及形貌的影響,結(jié)合釬料的潤濕性測量結(jié)果,確定最佳 Al添加量。通過簡易工藝制備出了均勻BGA焊球
3、及釬料片,并通過焊接工藝改進(jìn)控制Cu-Al化合物彌散分布在焊點(diǎn)局部區(qū)域。
對不同 Al添加量的復(fù)合釬料熔點(diǎn)及潤濕性進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)微量Al的添加對釬料熔點(diǎn)影響不大,潤濕性隨Al添加量的增大呈下降趨勢。對釬料塊Cu-Al化合物聚集區(qū)域和無化合物聚集區(qū)域進(jìn)行顯微維氏硬度表征,證明了Cu-Al化合物局部分布提高了其局部性能。對不同 Al添加量焊點(diǎn)進(jìn)行了剪切測試,證明 Al的添加提高了焊點(diǎn)整體的剪切強(qiáng)度。對不同 Al添加量焊點(diǎn)進(jìn)行熱循環(huán)
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