快速凝固Sn-58Bi共晶钎料的钎焊性能研究开题报告
2020-04-26 11:52:51
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
随着电子工业的迅速发展,电子产品逐渐向微型化、高集成度的方向发展,无疑也对电子封装提出了更加苛刻的要求,特别是在封装中起到至关重要的钎焊材料。传统的sn-pb钎料由于 pb的毒性而被国际社会所关注,世界各国相继出台相关法令(rohs,weee等)限制和禁止铅的使用[1,2]。 因此,研制开发可以取代 sn-pb 钎料的无铅钎料成为业界探讨的热点,主要包括 sn-cu、sn-bi、sn-ag、sn-ag-cu、sn-zn、sn-in 等,其中,sn-bi 系钎料由于具有熔点低、润湿性好、力学性能好以及成本低廉等优点而受到许多研究者的关注,被认为是传统 sn-pb 钎料的理想替代品[3-5]。
sn-58bi 钎料熔点低(138℃),作为一种低温无铅钎料,对于耐热性能差的电子器件中的钎焊连接,sn-58bi 钎料展现出了很大的优势。但是,sn-58bi 钎料同样存在着一些不可忽视的问题,在等温时效过程中,其界面间的金属间化合物(intermetallic compounds,imcs)粗化严重,影响了焊接接头的可靠性[6-9]。此外,常规凝固下sn-bi共晶钎料显微组织由初生sn相和共晶组织(sn相 bi相)组成。但bi相本身很脆,使得sn-bi合金脆性大,延展性小,加工性能差,难于加工成焊片。并且,sn-bi合金钎料在凝固过程中,bi易出现偏析导致组织粗大,特别是在长期高温工作时粗化更严重,导致合金塑性降低,甚至出现脆性破坏,从而严重影响焊接接头性能[10,11]。
2. 研究的基本内容与方案
2.研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 基本内容
材料制备:纯度都为99.99%的sn条和bi粉,在管式真空炉(sk2-5-12tpb4)中进行sn-58bi共晶合金的熔炼制备。
基板材料:所用基板为cu基板,制备cu/sn-bi/cu焊接接头,研究钎焊后sn-bi钎料微观组织及焊接接头力学性能。
3. 研究计划与安排
3.进度安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-6周:按照设计方案,制备sn-bi共晶钎料薄带。
4. 参考文献(12篇以上)
4.参考文献
[1] 孙磊,张亮,徐乐,等.电子组装用含稀土无铅钎料研究[j].稀有金属, 2016 (6) :567-573
[2] 王捷.快速凝固无铅钎料的研究[d].大连理工大学,2013.