1。2。2 Sn-Bi焊点的可靠性问题 4

1。2。3 Sn-Bi钎料的力学性能研究 4

1。2。4 合金中添加微量元素的影响机制 5

1。3 课题来源和主要研究内容 6

1。3。1 课题来源 6

1。3。2 本课题主要研究内容 6

第二章  实验方案、方法及步骤 7

2。1 实验方案设计 7

2。2 钎料合金的制备方法 7

2。3 钎料合金的显微组织观察及力学性能测试 7

2。3。1 显微组织观察 7

2。3。2 拉伸试样的制备及力学性能测试方法 8

2。4 钎焊接头的界面特性观察及力学性能测试 9

2。4。1 钎焊试验 9

2。4。2 接头的界面特性观察 11

第三章  实验结果与分析 12

3。1 钎料合金的性能分析 12

3。1。1 微观组织观察 12

3。1。2 力学性能的分析与讨论 14

3。2 焊接接头的界面特性分析 20

3。2。1 界面特性观察 20

3。2。2 分析与讨论 22

3。3 本章小结 23

结 论 24

致 谢 25

参考文献 26

第一章  绪论

1。1 钎料无铅化的发展

1。1。1 研究无铅钎料的现实意义

传统意义上的焊接技术通常分为熔化焊、压力焊和钎焊三类，而电子封装领域主要采用的是钎焊技术。钎焊被分为硬钎焊和软钎焊两大类，以450℃为分界线，钎料液相线温度高于450℃时称为硬钎焊，而低于450℃时称为软钎焊。为保证电子元器件不受热冲击而损坏，实际焊接温度一般控制在220~250℃范围内，所以微电子焊接主要应用的是软钎焊，以获得良好的电气连接及机械连接，形成良好的焊点。

Sn-Pb系合金钎料具有熔点低（183℃）、导电性好、对多种母材的润湿性良好、价格低廉等优点，被广泛应用于微电子焊接，在电子封装领域长期占据着主导地位。但是Pb作为一种重金属，对人体以及环境的危害巨大，随着环保理念的深入，从美国最先提出电子封装的无铅化开始，世界各国先后通过立法的形式来限制Pb的使用。目前国际上对无铅钎料的定义为：以Sn为基体，添加Ag、Cu、Zn、Bi及In等合金元素，并且Pb的质量分数控制在0。1%之内的多元共晶合金钎料 [1]。论文网

  Sn-Pb钎料有几十年的应用、积累与发展历史，在电子封装领域中，应用的理论和实践都已经很成熟，而且现行的设备及工艺都是以应用Sn-Pb钎料而设计的，大规模的更新换代面临巨大的成本问题。基于这些原因，新型的无铅钎料在的各个方面性能都必须尽可能的与Sn-Pb钎料相近，以保障较好的兼容性。而电子产品的焊接对钎料合金的性能要求相对较高，一般要求满足以下的性能要求[2]：

  （1）无毒，无公害，无污染。