半導(dǎo)體激光對(duì)SOP與CR焊點(diǎn)力學(xué)性能影響的研究.pdf

1、利用半導(dǎo)體激光軟釬焊系統(tǒng)(LY-FCDL-WS90)，采用Sn-Pb焊膏和Sn-Ag-Cu無鉛焊膏，以純銅板作為潤(rùn)濕、鋪展試驗(yàn)的母材，研究了激光輸出電流、加熱時(shí)間、占空比對(duì)兩種焊膏在純銅板上潤(rùn)濕、鋪展性的影響規(guī)律，借助掃描電子顯微鏡，對(duì)不同加熱參數(shù)下得到的焊點(diǎn)形貌進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：采用半導(dǎo)體激光釬焊時(shí)，存在一個(gè)最佳激光輸出電流值，不同激光加熱時(shí)間對(duì)焊點(diǎn)顯微組織和釬縫與基體之間的界面組織有顯著影響，低頻率下占空比對(duì)釬料的潤(rùn)濕性無顯著影

2、響。 分別采用半導(dǎo)體激光焊與紅外再流焊對(duì)SOP(Small Outline Package)器件進(jìn)行了釬焊試驗(yàn)，利用微焊點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)試儀對(duì)SOP焊點(diǎn)進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度的測(cè)試，研究了兩種釬焊方法對(duì)SOP焊點(diǎn)力學(xué)性能的影響規(guī)律，借助掃描電子顯微鏡對(duì)焊點(diǎn)斷口形貌進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：激光焊接速度影響SOP元器件焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度，但Sn-Pb焊膏焊點(diǎn)的力學(xué)性能對(duì)焊接速度的敏感度遠(yuǎn)低于Sn-Ag-Cu焊膏焊點(diǎn)的力學(xué)性能。激光焊接存在著一個(gè)最佳焊

3、接速度，激光焊接速度相對(duì)較慢時(shí)，焊點(diǎn)斷口為微孔聚合型斷裂，激光焊接速度加快時(shí)，焊點(diǎn)斷裂的方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫g窩型斷裂、解理型斷裂。 激光光束的占空比對(duì)CR(Chip Resistors)焊點(diǎn)力學(xué)性能有顯著影響，研究結(jié)果表明：采用脈沖激光加熱，在低頻率條件下，占空比為0.1時(shí)，CR焊點(diǎn)力學(xué)性能最佳，抗剪強(qiáng)度比連續(xù)激光可提高50％。斷口SEM照片及能譜分析結(jié)果表明：占空比為0.1時(shí)，斷口部分區(qū)域形貌為韌窩群，部分區(qū)域形貌為短而不連續(xù)的

4、撕裂棱，斷面略有起伏，斷口兼有韌窩型斷裂和準(zhǔn)解理斷裂；激光輸出占空比為0.5時(shí)，斷口的形貌的大部分區(qū)域界面比較光滑，且有空洞，屬于脆性斷裂。 利用ANSYS軟件模擬了在激光軟釬焊過程中激光加熱的非穩(wěn)態(tài)條件下溫度場(chǎng)對(duì)釬料鋪展?jié)櫇竦挠绊懀M結(jié)果表明：隨著加熱時(shí)間的增加其等溫線的寬度逐漸加寬，釬料鋪展面積增加。加熱時(shí)間達(dá)到0.9s時(shí)，加熱區(qū)溫度很快升高，加熱時(shí)間達(dá)到1.5s后，溫度趨于穩(wěn)定。由此說明，激光軟釬焊過程中，溫度場(chǎng)變化對(duì)