納米顆粒對Sn-Cu亞共晶釬料性能影響的研究.pdf

1、近年來，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系無鉛釬料。由于Sn-Cu亞共晶比共晶釬料具有許多優(yōu)點，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，研究了納米顆粒對釬料組織、力學(xué)性能、熔點、潤濕性以及釬焊界面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。添加過量的Ni顆粒會造成團聚現(xiàn)象，并使得釬料的組織粗化。
　?。?）力學(xué)實驗證明，Sn-0.65Cu+0.3Ni和Sn-0.65Cu+0.3Co的力學(xué)性能最佳。Sn-0.65Cu+0.3Ni釬料抗拉強度為40.1

3、3MPa，比基體提高15.5％；對接強度為36.88Mpa，比基體提高17.7%。Sn-0.65Cu+0.3Co釬料抗拉強度為42.32MPa，比基體提高了21.7%；對接強度為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，釬料的熔化開始溫度降低，Sn-0.65Cu+0.5Co釬料的融化開始溫度最低，為225.7℃。
　?。?）在260℃溫度下，當添加0.1wt%Ni時，其最大潤濕力為3.29mN，比原來提高5.8%；潤濕時間為1.01s，比原來略有增長；鋪展率為79.6%，比原來提高18.5%。當添加0.3wt%Co時，其最大潤濕力為3.25mN，比原來提高4.2%；潤濕時間為0.83s，比原來略有增加