鎳納米顆粒對(duì)低銀釬料的性能影響.pdf

1、隨著微電子和表面組裝技術(shù)的發(fā)展，新型無鉛釬料成為了研究熱點(diǎn)。但目前被廣泛使用的大部分Sn-Ag-Cu系合金釬料都為高銀釬料，成本較高且抵抗沖擊性能較差，而低銀釬料雖然克服了以上兩個(gè)缺點(diǎn)，但熱疲勞性能較差。本文以低成本的Sn-0.3Ag-0.7Cu低銀釬料為基礎(chǔ)，通過向釬料合金中添加納米Ni顆粒，來改善低銀釬料的性能，期望找到在機(jī)械沖擊和蠕變疲勞性能上兼顧的成分比例。本文采用了兩種添加工藝，分析了Ni含量對(duì)釬料合金組織、熔化特性、潤(rùn)濕性、

2、硬度、剪切等性能的影響。
　　課題的研究表明，添加少量的Ni能夠細(xì)化組織，Ni能夠取代Cu6Sn5中的Cu形成(Cu,Ni)6Sn5，細(xì)小的金屬間化合物能夠?qū)M織起到強(qiáng)化的作用，同時(shí)改變了化合物的形貌。另外添加的Ni主要分布在金屬間化合物內(nèi)，同時(shí)能夠改變Ag3Sn在釬料內(nèi)的分布情況。過量的Ni會(huì)使化合物長(zhǎng)大，數(shù)量變多，導(dǎo)致彌散強(qiáng)化的效果減弱甚至消失。無論是塊體釬料還是釬料小球，隨著Ni含量的變化其組織變化規(guī)律相同。在釬料球與焊盤連

3、接處，Ni會(huì)使IMC由扇貝狀變成鋸齒狀或島狀。
　　從宏觀的性能上看，微量的Ni對(duì)釬料的熔點(diǎn)和耐腐蝕性影響不大。硬度會(huì)隨著釬料中的Ni含量先上升后下降，這與Ni改變釬料內(nèi)部的組織直接相關(guān)，少量的Ni可以起到強(qiáng)化釬料的效果。電阻率隨Ni含量的變化與硬度變化相似，細(xì)小的金屬間化合物會(huì)對(duì)電流的通過起到阻礙的作用。剪切強(qiáng)度上，Ni添加會(huì)使剪切強(qiáng)度先上升后下降，隨著Ni含量的升高，斷裂形式由韌性向脆性過度。
　　相對(duì)于高溫熔煉法，常溫