低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料/红河学院学术文库丛书
定 价:56 元
丛书名:红河学院学术著作出版基金、云南省化学硕士点建设学科开放基金资助出版
- 作者:罗庭碧,刘卫 著
- 出版时间:2017/12/1
- ISBN:9787030556653
- 出 版 社:科学出版社
- 中图法分类:TG425
- 页码:121
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16开
由于大量含铅焊料废弃物对人类健康及环境的危害日趋严重,大部分国家己立法禁止使用含铅焊料,并积极推进电子封装无铅化进程,因此焊料的无铅化成为电子制造产业的必然趋势。虽然目前共晶Sn-Ag-Cu无铅焊料成为受欢迎的无铅焊料,但其仍然存在熔融性能、强度、成本等方面的问题。《低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料/红河学院学术文库丛书》介绍一系列低Ag含量sn-Ag-zn系无铅焊料,该系列焊料不仅熔融性能和力学性能优于共晶sn-Ag-cu焊料,而且具有更低的成本。同时通过相关研究明确低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料的实用性和适用范围。
《低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料/红河学院学术文库丛书》可供对该领域感兴趣的高年级本科生、开展相关研究的在读硕士研究生、博士研究生、微电子封装及有色金属冶炼行业从业人员参考使用。
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自2003年,欧洲联盟(简称欧盟)正式公布《报废电子电气设备指令》(Waste:Electrical and Electronic Equipment,WEEE)和《关于限制在电子电气设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances,RoHS)以来,Sn-Pb系焊料的使用受到极大的限制。因此,关于无铅焊料的研究不断展开,围绕提高无铅焊料的性能、降低无铅焊料的成本的研发工作也在不断进行。为了避免共晶sn-Ag-Cu焊料界面可靠性差、成本高的缺点,低Ag含量焊料成为该领域的研究热点。但Ag含量降低同样会带来焊料熔融性能和力学性能的降低。此外,由于我国对无铅焊料的研究起步较晚,目前常用的Sn.Ag-Cu无铅焊料的专利被国外企业牢牢把持,这一现象不利于我国微电子行业的发展。
另外,Sn.Ag-Zn系无铅焊料同样是具有潜力的三元焊料合金体系,虽然国内外对Sn.Ag-Zn系无铅焊料有过一些研究,但研究范围主要集中在共晶含量(Sn_3Ag-Zn)范围附近,对低Ag含量Sn.Ag-Zn系焊料领域的研究还鲜见报道。本书系统地讨论从共晶Sn-Ag-Zn系焊料成分范围到低Ag含量Sn-.Ag-Zn系焊料成分范围中Ag、Zn含量对焊料熔融性能、微观组织、力学性能的影响。’研究中发现,低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料可以通过Ag、Zn含量的优化来改善其熔融性能和力学性能,使其达到共晶Sn.Ag-Cu焊料水平。但在研究中也发现Sn-Ag-Zn系焊料除了具有固有的润湿性差的问题外,Sn-Ag-Zn/Cu焊点在高温热老化条件下还容易发生严重的界面反应,导致焊点界面结合强度下降。本书对这两个问题的相关机理进行讨论,并提出解决方法。最后讨论Sn-Ag-Zn系焊料的抗腐蚀性能与焊料成分之间的关系。
作者在编写本书的过程中获得了红河学院刘贵阳、易中周、王宝森、姜艳、孔馨的帮助,同时获得了上海交通大学李明、胡安民的指导,这里一并感谢。
由于专业知识和水平有限,书中难免存在不足之处,如蒙读者指正,作者将感激不尽。
第1章 无铅焊料的发展现状
1.1 钎焊技术与无铅化运动
1.2 对无铅焊料的性能要求
1.2.1 熔融性能
1.2.2 润湿性能
1.2.3 力学性能和相关的可靠性
1.2.4 抗氧化性能和抗腐蚀性能
1.2.5 成本及环境问题
1.3 二元无铅焊料及其性能
1.3.1 Sn.Ag系共晶焊料
1.3.2 Sn.Zn系共晶焊料
1.3.3 Sn.Cu系共晶焊料
1.3.4 Sn.Bi系共晶焊料
1.3.5 Sn.In系共晶焊料
1.4 Sn.Ag系三元焊料
1.4.1 Sn-Ag-Cu系三元焊料
1.4.2 Sn-Ag.Bi系三元焊料
1.4.3 Sn-Ag-In系三元焊料
1.4.4 Sn-Ag-Zn系三元焊料
1.5 焊料中的微合金成分
1.6 低Ag含量焊料及其存在的问题
1.7 本章小结
第2章 Sn-Ag-Zn系焊料的熔融性能、微观组织和力学性能
2.1 三元低Ag含量焊料熔融性能的理论分析
2.1.1 低Ag含量sn-Ag-Cu系焊料
2.1.2 低Ag含量Sn-Ag-Bi系焊料
2.1.3 低Ag含量sn-Ag-zn系焊料
2.2 Sn-Ag-zn系焊料的熔融性能
2.2.1 Sn-Ag-Zn系焊料的DSC分析
2.2.2 Ag含量对Sn-xAg-1zn焊料熔融性能的影响t
2.2.3 zn含量对Sn-2Ag-xZn焊料熔融性能的影响
2.2.4 Sn-1Ag-xZn和Sn-1.5 Ag-xZn焊料的熔融性能
2.3 Sn-Ag-Zn系焊料的微观组织
2.3.1 Ag含量对Sn-xAg-1Zn焊料微观组织的影响
2.3.2 Zn含量对Sn-2Ag-xZn焊料微观组织的影响
2.3.3 Sn-1Ag-xZn焊料和Sn-1.5 Ag-xZn焊料的微观组织
2.4 Sn-Ag-zn系焊料的力学性能
2.4.1 Sn-xAg-1zn焊料的力学性能
2.4.2 Sn-2Ag-xZn焊料的力学性能
2.4.3 Sn-1Ag-xZn和sn-1.5 Ag-xZn焊料的力学性能
2.5 综合讨论
2.5.1 低Ag含量Sn.Ag.zn系焊料的凝固过程
2.5.2 先共晶IMC形貌的变化
2.5.3 低Ag含量sn-Ag-zn系焊料的强化机理
2.6 本章小结
第3章 低Ag含量Sn-Ag-Zn/Cu焊点的研究
3.1 Sn-Ag-zn系焊料对Cu焊盘的润湿性能
3.2 Sn-Ag/Z11/Cu焊点的微观组织
3.2.1 回流焊接后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织
3.2.2 150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织
3.2.3 250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织
3.3 Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能
3.3.1 回流焊接后sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能
3.3.2 150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能
3.3.3 250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能
3.4 综合讨论
3.4.1 Sn-xAg-1Zn/Cu焊点脆性界面的生成
3.4.2 150℃下Sn-Ag-zn系焊料对Cu基板的侵蚀问题
3.5 本章小结
第4章 低Ag含量Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的研究
4.1 Sn.Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织
4.1.1 回流焊接后sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织
4.1.2 150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织
4.1.3 250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织
4.2 Sn.Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能
4.2.1 回流焊接后Sn.Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能
4.2.2 150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能
4.2.3 250℃下4h回流后sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能
4.3 本章小结
第5章 第四组元对Sn.Ag-Zn系焊料性能的影响
5.1 第四组元对焊料润湿性能的影响
5.2 第四组元对焊料微观组织和力学性能的影响
5.2.1 Cu对焊料微观组织和力学性能的影响
5.2.2 Ni对焊料微观组织和力学性能的影响
5.2.3 cr对焊料微观组织和力学性能的影响
5.3 第四组元对Sn-Ag-Zn/Cu焊点强度的影响
5.4 本章小结
第6章 Sn-Ag-Zn系焊料在NaCl溶液中的抗腐蚀性能
6.1 SACl05焊料的塔费尔曲线和腐蚀过程
6.2 Sn-1Ag-1Zn焊料的塔费尔曲线和腐蚀过程
6.3 Ag含量对sn-xAg-1Zn焊料腐蚀性能的影响
6.4 Zn含量对Sn-2Ag《zn焊料腐蚀性能的影响
6.5 第四组元添加对sn-2Ag-2.5 Zn焊料腐蚀性能的影响
6.6 本章小结
参考文献