無(wú)鉛焊料Sn-Zn-xLa的制備及研究.pdf

1、由于鉛和及其化合物對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境造成危害,世界各國(guó)包括美國(guó)、日本、歐盟等都先后立法控制其在電子產(chǎn)品中應(yīng)用,用于微電子封裝互連焊料的無(wú)鉛化研究和應(yīng)用已成為必然趨勢(shì)。
　　 目前開(kāi)發(fā)的無(wú)鉛焊料大都以Sn金屬為基體,并添加無(wú)毒、無(wú)揮發(fā)性的金屬元素,如Ag、Cu、zn、Bi等制成,以取代傳統(tǒng)焊料SnPb。大量研究證明,Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Zn系焊料的綜合性能較好、應(yīng)用前景廣闊。
　　 考慮到Sn-Zn系不僅有較好

2、的綜合性能,而且成本較低,本文選取Sn-Zn系作為研究對(duì)象,添加了微量化學(xué)性能活潑的稀土金屬La,采用粉末冶金工藝制備了Sn-Zn-xLa(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)焊料；采用SEM、XRD、DTA等技術(shù),對(duì)所制備焊料的微結(jié)構(gòu)、熔融特性、與Cu基板的潤(rùn)濕性、焊接強(qiáng)度、焊接界面的金屬間化合物(IMC)形貌及其在熱老化過(guò)程中的行為進(jìn)行了分析研究,并獲得了有關(guān)La元素及其添加量對(duì)焊料性能的影響的初步結(jié)論。
　　

3、研究結(jié)果表明:采用粉末冶金工藝制備焊料,其工藝簡(jiǎn)便、成本低、制備過(guò)程能有效抑制金屬氧化,是適合實(shí)驗(yàn)室制備焊料的良好工藝手段。添加La能使焊料的IMC顆粒細(xì)化,有效地改善焊料(Solder)/Cu潤(rùn)濕性能,但Solder/Cu焊點(diǎn)熱老化過(guò)程中,未能抑制IMC的生長(zhǎng),對(duì)改善了焊點(diǎn)的可靠性沒(méi)有貢獻(xiàn)；La對(duì)焊料的熔融特性無(wú)明顯影響,并使Solder/Cu焊接強(qiáng)度略有下降。
　　 根據(jù)綜合性能評(píng)估,發(fā)現(xiàn)Sn-Zn-0.3La的焊料是Sn-