Al元素對Sn-9Zn-2Cu無鉛釬料組織及性能的影響研究.pdf

1、出于對環(huán)境保護法規(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之一。共晶Sn-Zn釬料具有與Sn-Pb最接近的熔點、良好的力學性能等優(yōu)點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致其在Cu基板上潤濕性較差,這是限制Sn-Zn焊料應用和發(fā)展的瓶頸。近年來,采用合金化的方法來改善Sn-Zn系焊料潤濕性的研究已經(jīng)取得了較大進展,但是存在的問題還沒有得到根本解決。
　　本文在總結大量關于

2、Sn-Zn系焊料研究的基礎上,以其最具應用前景的Sn-Zn-Cu三元合金為研究對象,探索添加微量的Al元素進行合金化,來提高Sn-Zn-Cu三元合金的抗氧化性,潤濕性等性能。此外,本文還采用時效的方法研究了Sn-Zn-Cu三元合金與Cu基板間的焊點界面反應和界面金屬間化合物的長大行為,并且探討了Al元素對Sn-Zn-Cu三元合金焊點可靠性的影響。通過以上研究表明:
　　當Al含量達到0.035％時潤濕性最佳,潤濕力達到2.1725

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