無(wú)鉛激光軟釬焊焊點(diǎn)可靠性研究.pdf

1、本文從軟釬焊工藝和不同成分釬料影響焊點(diǎn)可靠性角度出發(fā)，利用時(shí)效、熱循環(huán)、高溫高濕等加速實(shí)驗(yàn)，研究三種不同激光輸入能量下焊點(diǎn)的可靠性，以及SnAgCu、SnAg、SnAgCuBi、SnAgCuSb、SnAgCuIn、SnPb等六種釬料焊點(diǎn)的可靠性，本文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）研究不同激光輸入能量對(duì)焊點(diǎn)可靠性影響，其結(jié)果表明焊盤界面處的Au-Sn化合物的形貌和分布的變化受激光輸入能量的影響。輸入能量越大，焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)

2、度和拉伸強(qiáng)度越高，力學(xué)可靠性越好。
　　（2）研究老化實(shí)驗(yàn)對(duì)不同焊點(diǎn)可靠性影響。通過(guò)分析不同焊點(diǎn)水平界面和垂直界面金屬間化合物的演變規(guī)律，得知釬料成分對(duì)Au-Sn金屬間化合物的形貌、數(shù)量和演變影響很小。計(jì)算出AuSn4在六種釬料中的活化能Q和擴(kuò)散常數(shù)D0。激活能由小到大排列為SnPb、SnAgCuBi、SnAgCuSb、SnAgCuIn、SnAg和SnAgCu。老化對(duì)不同成份焊點(diǎn)剪切力影響差距不大，無(wú)鉛釬料明顯好于SnPb。老化對(duì)

3、焊點(diǎn)拉伸強(qiáng)度影響差距明顯，SnAgCu可靠性最穩(wěn)定，表現(xiàn)出良好的機(jī)械性能和抗蠕變性能。
　　（3）研究熱循環(huán)對(duì)不同焊點(diǎn)可靠性影響。通過(guò)測(cè)試熱循環(huán)條件下焊點(diǎn)裂紋失效周期，得出失效壽命由小到大排列為SnPb、SnAgCuBi、SnAgCuSb、SnAgCuIn、SnAg、SnAgCu。通過(guò)對(duì)焊點(diǎn)在熱循環(huán)條件下的應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程有限元模擬，表明釬料和磁頭垂直界面、釬料和飛機(jī)仔水平界面、垂直界面和水平界面連接間隙處均為應(yīng)力高度集中的區(qū)域，試驗(yàn)

4、結(jié)果表明裂紋最先起源于以上三個(gè)部位，因此得出熱循環(huán)下焊點(diǎn)失效是由蠕變疲勞交互作用下的應(yīng)變損傷累積所造成。在剪切和拉伸強(qiáng)度測(cè)試中，SnAgCu仍舊保持最好的可靠性。釬料成分、斷口位置，斷裂模式是影響拉伸強(qiáng)度的主要因素。
　　（4）研究高溫高濕實(shí)驗(yàn)對(duì)不同焊點(diǎn)可靠性的影響。長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕實(shí)驗(yàn)中不同焊點(diǎn)均出現(xiàn)表面隆起腐蝕包的現(xiàn)象，發(fā)生潮熱條件下的電化學(xué)反應(yīng)。不同焊點(diǎn)出現(xiàn)腐蝕機(jī)率差距不大，只有SnAgCuSb釬料出現(xiàn)腐蝕程度較小，Sb的加入