2.1.2Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi钎料的制备试验步骤 12

2.1.3Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi钎料的金相制备 13

2.2钎料合金热分析试验 14

2.3回流焊试验 14

2.4样品的表征 15

第三章 结果与分析 17

3.1Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi显微组织的观察 17

3.2Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi热分析 18

3.3Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi钎料润湿铺展性能分析 20

3.3.1润湿铺展的影响因素 20

3.4液态时效对Sn-1.0Ag-0.5Cu-xBi/Ni界面显微组织的影响 21

结 论 27

致 谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1微电子封装的发展

近年来，现代封装要求具有复杂的电路的器件，成本低廉，多I/O引脚，高性能操作，微小尺寸器件和更多功能的现代封装要求不断推动着传统集成电路封装器件的发展。为了适应这种发展，低成本，更容易使用的面阵列封装被开发出来。传统的通孔组装技术(ThroughHoleTechnology,THT)在电子封装中逐渐被新的高密度封装如表面组装技术(SurfaceMountTechnology,SMT)、球栅阵列(BallGridArray,BGA)、倒装芯片(Flip-Chip)等取代(如图1.1)，高科技术领域包括电子计算机技术和通讯技术的进步主要是因为电子封装技术的成长。微电子技术是以集成电路为核心，以半导体器件为基础的高新电子技术，IC芯片集成度也因为半导体制造技术的进步而不断提高[1]，最终导致封装密度在微电子封装领域的不断提高(芯片/基板与基板/PCB)，互连焊点的特征尺寸一直在减小(包括焊点、焊盘尺寸和焊点节距)。由于倒装芯片(Flip-Chip)互连焊点(Bump)的尺寸在逐渐减小，对于焊点可靠性的要求也在不断提升[2]。微电子封装技术跟随集成电路技术的发展，经历多次变化，技术指标不断提高，其总的发展趋势为：性能高，高密度化，封装效率高，可靠性高，引脚增多，节距减小，质量，尺寸减小等。

1.2无铅钎料概述

图1-1电子封装示意图

1.2.1无铅钎料的定义与性能要求

电子封装中对钎料合金有着严格的性能上的要求，其必须具有良好的电性能、力学性能以及适宜的熔点，而作为无铅钎料的替代品，其又必须具有绿色环保的特性。

无铅钎料必须具有以下几种特性：

（1）绿色环保。不含有毒有害物质。

（2）具有较低的熔点。其熔点应接近Sn-Pb共晶钎料的熔点。

（3）润湿性良好。对基板材料，金属涂层Cu、Sn、Ni、Au、Ag等具有良好的润湿性。

（4）力学性能良好。只有力学性能良好才能保证焊点具有良好的机械强度和抗热老化性能。

（5）价格低廉、材料充足。只有价格低廉、满足供给量才能满足高效自动化生产的需求。

（6）具有良好的加工性能。易于制成棒、丝、片、板、膏等形状，以满足不同场合的需求。

研究无铅钎料并不只是为了提供Sn-Pb的替代品，其力学性能、钎焊性能以及焊点可靠性也需与传统的Sn-Pb钎料相近，钎焊设备与工艺的改动不应太大，因此发展无铅钎料的研究具有十分重要的理论意义以及实用价值[3-5]。目前国内有大量的针对无铅钎料的研究工作，对多种无铅钎料合金都有深入的研究，如Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Bi系、Sn-Zn系。国际上推荐使用的无铅钎料何金主要有Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系等。