無(wú)鉛釬料與不銹鋼焊盤(pán)界面反應(yīng)及其對(duì)焊點(diǎn)可靠性影響.pdf

1、隨著固態(tài)硬盤(pán)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)的生存空間受到了前所未有的挑戰(zhàn)，所以提高機(jī)械硬盤(pán)的讀寫(xiě)儲(chǔ)存能力成為傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)發(fā)展的唯一方向。在改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán)的過(guò)程中，不銹鋼焊盤(pán)簡(jiǎn)化了實(shí)際生產(chǎn)工藝，提高了硬盤(pán)儲(chǔ)存能力，因此以不銹鋼為焊盤(pán)的焊點(diǎn)的可靠性需要深入的研究。本課題主要研究無(wú)鉛釬料與不銹鋼焊盤(pán)形成的焊點(diǎn)界面反應(yīng)及剪切力和機(jī)械沖擊可靠性。
　　本課題使用激光軟釬焊的連接方法，將常用共晶釬料Sn-3.0Ag-0.5Cu和四元合金釬料Sn-

2、2.0Ag-0.75Cu-0.07Ni與Au/Ni/Cu、Au/SUS304和Au/Ni/SUS304三種焊盤(pán)連接，形成了四種焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)SnAgCu-Au/Ni/Cu、SnAgCu-Au/SUS304、SnAgCu-Au/Ni/SUS304和SnAgCuNi-Au/Ni/SUS304。實(shí)驗(yàn)中以實(shí)際的器件作為實(shí)驗(yàn)材料，分別對(duì)四種互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行等溫老化實(shí)驗(yàn)和熱循環(huán)，再對(duì)部分試樣進(jìn)行顯微組織觀察、剪切實(shí)驗(yàn)和機(jī)械沖擊實(shí)驗(yàn)。
　　通過(guò)等溫老化實(shí)

3、驗(yàn)，研究了無(wú)鉛釬料與不銹鋼焊盤(pán)界面反應(yīng)。通過(guò)界面反應(yīng)的研究，分析了四種互連焊點(diǎn)界面金屬間化合物截面形貌、厚度和種類(lèi)，發(fā)現(xiàn)SnAgCu-Au/Ni/SUS304和SnAgCuNi-Au/Ni/SUS304兩種焊點(diǎn)老化9天時(shí)，界面出現(xiàn)了連續(xù)層狀FeSn2化合物，其厚度隨著老化時(shí)間的增加而不斷增厚。通過(guò)240℃高溫老化24 h發(fā)現(xiàn)，SnAgCu-Au/Ni/SUS304焊點(diǎn)界面處出現(xiàn)了三元化合物（Au, Fe）Sn。
　　通過(guò)熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)

4、，研究了不銹鋼焊盤(pán)焊點(diǎn)剪切力性能。四種焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度隨著熱循環(huán)周期的增加而逐漸減小。SnAgCu-Au/SUS304焊點(diǎn)界面處生成微小不連續(xù)FeSn2晶粒導(dǎo)致焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度降低。SnAgCuNi-Au/Ni/SUS304焊點(diǎn)界面處生成的納米級(jí)FeSn2以及釬料較差的拉伸強(qiáng)度導(dǎo)致焊點(diǎn)剪切力降低。
　　通過(guò)機(jī)械沖擊實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不銹鋼焊盤(pán)對(duì)焊點(diǎn)抗機(jī)械沖擊性能有較大影響。驗(yàn)證了SnAgCu-Au/SUS304和SnAgCuNi-Au/Ni/SU