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纳米-微米颗粒增强复合钎料研究最新进展被引量：21: 2015年; 综合评论含纳米-微米颗粒无铅钎料研究与应用现状,分别介绍国内外针对金属、化合物、陶瓷、碳纳米管及高分子几种颗粒对无铅钎料性能的影响。主要从无铅钎料内部组织、界面组织、熔化特性、润湿性、力学性能和蠕变性能几方面探讨颗粒对钎料组织和性能的影响。同时简述颗粒增强的无铅钎料在应用过程中出现的问题及相应的解决措施,并对颗粒增强无铅钎料的发展趋势进行分析和展望。; 张亮Tu K N孙磊郭永环何成文; 关键词：无铅钎料力学性能

低银Sn1.0Ag0.5Cu焊点疲劳寿命预测被引量：4: 2015年; 基于Garofalo-Arrhenius蠕变模型,采用有限元法模拟WLCSP 5×6器件低银Sn1.0Ag0.5Cu无铅焊点的应力-应变响应,并借助蠕变应变疲劳寿命预测模型计算Sn1.0Ag0.5Cu焊点疲劳寿命.结果表明:在交变的温度循环载荷作用下,整个电子器件出现明显的翘曲现象,中心焊点的应力-应变最小,从中心到拐角焊点应力-应变逐渐增加,拐角焊点应力-应变最大.随着服役时间的增加,焊点内部的蠕变应变显著增加.计算Sn3.0Ag0.5Cu,Sn1.0Ag0.5Cu和Sn37Pb三种焊点的疲劳寿命,发现Sn3.0Ag0.5Cu焊点疲劳寿命明显高于另外2种焊点,Sn1.0Ag0.5Cu和Sn37Pb焊点的疲劳寿命相当.证明了低银Sn1.0Ag0.5Cu无铅钎料可以代替Sn37Pb钎料应用于电子封装,研究结果为低银无铅钎料和焊点可靠性的研究提供了理论支撑.; 张亮孙磊郭永环姜海波钟素娟马佳鲍丽; 关键词：蠕变模型无铅焊点应力-应变

Sn1.0Ag0.5Cu和Sn3.0Ag0.5Cu钎料组织与性能对比研究被引量：11: 2015年; Sn3.0Ag0.5Cu无铅钎料已广泛应用于电子封装中,但是与传统的Sn Pb钎料相比,其抗冲击能力相对较差,且成本远远高于锡铅钎料。因此,为了改善抗冲击性能,降低钎料的成本,低银型无铅钎料成为研究热点。本文对比分析了Sn1.0Ag0.5Cu和Sn3.0Ag0.5Cu两种无铅钎料的润湿性及力学性能,同时研究了焊后和高温时效300 h后两种钎料焊点的显微组织。结果表明:随着Ag含量的增加,钎料的铺展面积显著增加,不同钎焊温度条件下,钎料的铺展面积随着钎焊温度的升高而明显增大。Sn3.0Ag0.5Cu钎料焊点的拉伸力和剪切力也明显高于Sn1.0Ag0.5Cu钎料,但随着时效时间的增加,高银型钎料的力学性能下降速度略高于低银型钎料。焊后两种钎料对应界面层为Cu6Sn5,经150℃时效300 h,界面金属间化合物的厚度随着时效时间的增加而增加。同时,界面层随着Ag含量的增加而增厚。; 孙磊张亮钟素娟马佳鲍丽; 关键词：无铅钎料界面层金属间化合物

稀土元素对SnAgCu焊点内部组织的影响机制被引量：13: 2012年; 随着人们环保意识的逐渐增强,新型无铅钎料的研究成为电子工业中的研究热点,而稀土元素的添加可以显著改善钎料的性能,基于含稀土Ce无铅钎料的钎焊试验,采用扫描电镜和能谱仪研究稀土元素Ce对SnAgCu焊点内部组织的影响机制。结果表明,稀土元素在SnAgCu焊点内部以CeSn3的形式存在,且稀土相形态各异。采用化学亲和力来表征稀土元素Ce与Sn、Ag、Cu之间的内在联系,从理论上证明Ce的'亲Sn性'。采用乌尔夫原理研究稀土元素的吸附现象,解释稀土元素Ce对SnAgCu焊点内部金属间化合物的细化作用。由SnAgCuCe焊点组织分析,发现基体组织中颗粒尺寸大小排序为CeSn3>Cu6Sn5>Ag3Sn,从理论上证明纳米Ag3Sn颗粒在SnAgCuCe焊点强化中发挥着主要的作用。研究结果可以为新型无铅钎料的研究提供理论支撑。; 张亮韩继光郭永环何成文袁建民; 关键词：无铅钎料稀土焊点

SnAgCu-nano Al钎料Anand本构关系及焊点可靠性被引量：4: 2015年; 研究了含纳米0.1 wt.%Al颗粒Sn Ag Cu无铅钎料Anand本构关系,将本构关系应用于有限元模拟,分析FCBGA器件Sn Ag Cu-nano Al焊点的应力-应变响应。结果表明,在不同的温度和应变速率的条件下,可以采用非线性数据拟合方法得到Sn Ag Cu-nano Al钎料的Anand本构方程的9个参数值。结合Anand本构模型,采用有限元法计算焊点应力-应变,发现FCBGA器件Sn Ag Cu-nano Al焊点应力-应变分布和焊点阵列有明显的关系,最大的应力-应变集中于拐角焊点;Sn Ag Cu-nano Al焊点的应力-应变值明显低于Sn Ag Cu焊点,证明纳米Al可以提高Sn Ag Cu焊点的可靠性。; 张亮韩继光郭永环何成文; 关键词：本构关系无铅钎料应力-应变

含纳米铝颗粒SnAgCu钎料组织与性能被引量：18: 2013年; 选择在SnAgCu钎料中添加纳米铝颗粒,改善无铅钎料的性能.结果表明,微量纳米铝颗粒可以增加SnAgCu钎料的润湿铺展面积,显著提高SnAgCu焊点的拉伸力和剪切力,添加过量时钎料的润湿性能会有一定程度的下降,经过优化分析发现纳米铝颗粒的最佳添加量应该控制在0.1%附近.对SnAgCu-xAl钎料的组织分析,发现纳米颗粒的添加,钎料组织得到明显的细化,树枝晶间距明显减小.对SnAgCu-xAl焊点进行蠕变拉伸测试,发现纳米铝颗粒可以显著提高SnAgCu焊点的蠕变断裂寿命,主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用.; 张亮韩继光郭永环何成文张剑; 关键词：无铅钎料力学性能蠕变断裂寿命

Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点可靠性研究被引量：5: 2015年; 采用铺展面积法研究了Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料在不同温度下的润湿性能,同时探讨了150℃等温时效对Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点界面组织及力学性能的影响。结果表明,随着钎焊温度的升高,Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料的润湿性能明显增加。焊后钎料/Cu界面处对应的金属间化合物为Cu6Sn5相,经150℃时效,界面层的形貌由原来的齿状逐渐转化为层状,且厚度随着时效时间的增加而增加。发现界面层金属间化合物厚度与时效时间的二次方根成线性关系。对焊点在时效过程中的力学性能进行分析,发现Sn3.0Ag0.5Cu/Cu焊点的力学性能随着时效时间的增加逐渐降低,时效初期,焊点的力学性能下降较快,后期趋于平缓。; 孙磊张亮钟素娟马佳鲍丽; 关键词：等温时效金属间化合物

电子组装用无铅软钎料研究最新进展被引量：5: 2015年; 随着电子工业的发展,Sn基无铅钎料的研究成为电子材料研究中的一个重要方面。新型无铅钎料的研究主要有微合金化和颗粒增强两种方法,近几年来国内外在该方面的研究成果丰富,新型无铅钎料主要表现在单一性能或者综合性能的提高。但是由于新型无铅钎料系统性数据相对传统的Sn Pb钎料不完善,故而新型无铅钎料需要进一步的研究,为新型材料的广泛推广和应用提供数据支撑。; 张亮孙磊郭永环何成文; 关键词：无铅钎料微合金化

时效对SnAgCu/SnAgCu-TiO_2焊点界面与性能影响被引量：17: 2013年; 研究了SnAgCu与SnAgCu-TiO2两种无铅钎料与铜基板之间的界面反应,研究其在140℃时效过程中的生长行为及力学性能变化.结果表明,焊后两种钎料对应界面层为Cu6Sn5相,经过140℃时效,界面层厚度随着时效时间的增加而增加.发现金属间化合物层厚度和时效时间的平方根成正比例关系.当时效时间为300 h时,界面层出现Cu3Sn相,发现纳米TiO2颗粒对界面金属间化合物层厚度有明显的抑制作用.同时对焊点力学性能分析,在时效过程中焊点平均拉伸力明显下降,SnAgCu-TiO2焊点的力学性能明显优于SnAgCu焊点.; 张亮Tu K N郭永环何成文张剑; 关键词：无铅钎料金属间化合物

稀土元素Eu对SnAgCu钎料组织与性能影响被引量：12: 2015年; 研究了稀土元素Eu对SnAgCu无铅钎料组织与性能的影响。结果表明:微量的稀土元素Eu可以显著提高无铅钎料在铜基板表面的润湿性和QFP256器件无铅焊点力学性能,稀土的最佳添加量为0.04%左右;当稀土元素含量高于0.04%,无铅钎料的铺展面积和无铅焊点拉伸力均明显下降;对钎料的基体组织研究发现稀土元素的添加可以显著细化β-Sn基体组织,金属间化合物颗粒尺寸也明显减小。同时在150℃时效(1000 h)过程中,SnAgCu和SnAgCu-0.04Eu两种钎料的基体组织均发生明显的粗化,特别是Cu6Sn5颗粒明显较为粗大;但是相对SnAgCu钎料,SnAgCu-0.04Eu钎料的组织粗化程度明显较小。稀土元素添加过量时,钎料的润湿性、力学性能明显恶化,基体组织出现明显的锡须,添加微量稀土Eu时,并未发现锡须。含稀土SnAgCu钎料表面生长锡须,可以采用"氧化膜破裂机制"解释这种现象,稀土相因为氧化体积明显增大,那么内部就会产生较大的压应力,压应力即为锡须生长的驱动力。; 张亮Tu King Ning郭永环何成文; 关键词：无铅钎料润湿性力学性能

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