时效对无铅钎料/焊点性能与组织影响(2)
3.2 两种钎料湿润性试验结果及分析 10
3.3 影响钎料湿润性的的因素 12
3.4 改善钎料湿润性 12
3.5 本章小结 13
第四章 钎料力学性能测试试验结果及分析研究 14
4.1 研究概述 14
4.2 两种钎料力学性能测试试验结果及分析 14
4.3 影响力学性能的因素 15
4.4 改善钎料的力学性能 16
4.5 本章小结 17
第五章 时效过程中IMC生长研究 18
5.1 研究概述 18
5.2 钎料内部显微组织及特征 18
5.2.1两种无铅钎料内部组织 18
5.2.2 时效过程中两种无铅钎料内部组织变化 19
5.3 钎料与铜基板界面组织形成 21
5.4 Ag3Sn化合物的出现 21
5.5 IMC在时效过程中的生长状况 21
5.6 本章小结 24
结论与展望 25
致谢 26
参考文献 27
时效对无铅钎料/焊点性能与组织影响研究第一章 绪论
1.1 无铅钎料研究背景
随着1942年世界上第一台计算机在美国诞生，接踵而至，1947年在美国贝尔试验室的晶体管的发明弥补了以前电子管的种种缺陷，为集成电路的发明奠定了基础。在1958-1959年期间，锗集成电路和硅集成电路的问世推动了后来的通信技术与计算机技术的快速发展，这对社会各个工业部门，人们的日常生活以及各个科学领域都有着空前的影响，在电子技术的发展史上有着重要的意义。随着电子技术的飞速发展，人们对电子组装质量的要求也越来越高，封装的小型化、组装的高密度化以及各种新型封装技术不断涌现，种种外界因素推动了电子封装这一新型产业的出现。
电子封装技术是指用导线把硅片上的电路管脚接引到外部接头处,以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用，而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造，因此它的存在是至关重要的。
焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏，直接影响电子产品中电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量可以获得稳定可靠的电路，不良的焊接方法极易损坏电子元器件，影响测试结果，有时还会留下隐患，影响电子设备的可靠性。随着电子产品复杂度的提高，所需要的元器件越来越多，有些大型电子设备甚至要使用成百上千个元器件，焊点数量更是成千上万。而如果存在一个不良焊点，会导致整个产品的可靠性受到影响，所以焊接质量是当今电子产品质量的关键。
在过去的几十年间，由于锡铅材料成本较低，易于焊接以及良好的物理、冶金和力学性能等特点被广泛用于电子行业的焊接过程中。但是Sn的熔化温度较低，在较高温度下，Sn原子扩散速度较快，此时材料的力学性能明显下降。通过对锡铅钎料所焊接接头的热疲劳模拟计算研究，在循环周期的低温阶段，接头的热应力达到了52MPa，已经超过了锡铅合金的屈服极限范围，接近了该合金的强度极限，降低了这种焊接材料的焊点失效寿命。当今的电子产品都朝着高性能，高稳定性和微型化方向发展，对于焊点尺寸的要求是越来越小，而其所需承受的各项载荷越来越高。为了追求可靠性较高的焊点，这就要求钎料的性能跟上时代的步伐，而传统锡铅材料显然无法满足当今高新电子产品的需求，探究新的成分，性能优良的钎料成为时下大热。
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