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简谈断口Sn9Zn/Cu焊点剪切强度和界面显微组织

收藏本文 2024-04-13 点赞:17345 浏览:73406 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:电子产品正向小型化,轻量化方向进展,电子产品中焊点越来越小,承载着越来越重的力学、热学负荷,球栅阵列(Ball Grid Array, BGA)焊点可靠性不足尤为凸显。由此,本论文以BGA焊点的空洞形成机理出发,探讨了回流焊温度曲线对空洞形成的影响。对直径为700m、1000m、1300m的Sn-9Zn/Cu焊点剪切强度与界面显微组织进行浅析,揭示随焊点直径的变化而产生的剪切强度及界面显微组织的变化。BGA焊点空洞缺陷的探讨表明:采取峰值温度255℃,保温100s的回流温度曲线能够减少Sn-9Zn/Cu焊点空洞的形成,此时焊点内部产生的空洞也均符合IPC-7095A中规定的空洞接受标准。焊点剪切强度的探讨表明:未时效处理时(焊后),焊点平均剪切强度为49.9MPa;150℃,160h等温时效处理时,焊点平均剪切强度为21.5MPa,但三种直径焊点在相同时效条件下剪切强度差别并不大。焊点断口形貌探讨表明:焊后,三种直径焊点断裂方式为发生在焊点钎料内的韧性断裂。时效后,三种直径焊点断口韧窝底部均有产生第二相质点,断裂方式为发生在焊点界面处的韧脆混合断裂。焊点金属间化合物(Intermetalpc Componds, IMC)层厚度探讨表明:时效条件相同时,随着焊点直径的增大,IMC层厚度增加;焊点直径相同时,时效后焊点IMC层厚度大于焊后焊点IMC层厚度。焊点IMC层类型及分布探讨表明:过厚或游离态Cu_5Zn_8化合物降低了焊点的剪切强度。时效处理后,IMC层出现Cu_5Zn_8、Cu_6Sn_5两相混合层,也降低了焊点的剪切强度。关键词:Sn-9Zn/Cu论文剪切强度论文断口论文界面化合物论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-15

    1.1 课题背景10

    1.2 微电子封装技术进展走势10-11

    1.2.1 焊点尺寸微小化10

    1.2.2 钎料无铅化10-11

    1.3 国内外Sn-Zn系钎料的探讨近况11-14

    1.3.1 微焊点力学性能的探讨近况12

    1.3.2 界面反应探讨近况12-14

    1.4 本论文主要探讨内容14-15

    第2章 试验策略及原理15-21

    2.1 引言15

    2.2 钎料合金的制备15-16

    2.2.1 试验原材料15

    2.2.2 熔炼策略与设备15-16

    2.3 等温时效试验16-17

    2.4 剪切试验17-19

    2.4.1 BGA焊点的制作17-18

    2.4.2 剪切试验原理18

    2.4.3 剪切试验策略18-19

    2.5 界面金属间化合物的显微观察19-20

    2.5.1 金相试样的制备19-20

    2.5.2 界面IMC形貌观察20

    2.6 本章小结20-21

    第3章 回流焊对BGA焊点空洞形成的影响21-25

    3.1 引言21

    3.2 BGA焊点空洞21-24

    3.2.1 回流焊温度曲线对焊点空洞影响22-23

    3.2.2 BGA焊点空洞位置对焊点可靠性影响23-24

    3.3 本章小结24-25

    第4章 焊点剪切性能及断口形貌的探讨25-36

    4.1 引言25

    4.2 剪切测量统计浅析25-28

    4.2.1 回归方程27

    4.2.2 方程可靠性27-28

    4.3 时效对不同直径焊点剪切性能影响28-29

    4.4 焊点剪切断口形貌比较浅析29-35

    4.4.1 焊点直径变化对剪切断口形貌影响29-33

    4.4.2 时效对剪切断口形貌影响33-35

    4.5 本章小结35-36

    第5章 IMC对焊点剪切强度的影响36-46

    5.1 引言36

    5.2 IMC层厚度对焊点剪切强度影响36-39

    5.3 IMC类型及分布对焊点剪切强度影响39-45

    5.3.1 焊后焊点IMC类型及分布39-42

    5.3.2 时效后焊点IMC类型及分布42-45

    5.4 本章小结45-46

    结论46-47

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