导读:本文包含了无铅钎料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:无铅,合金,组织,微观,化合物,颗粒,性能。
无铅钎料论文文献综述
全盛凯,张亮,熊明月,赵猛[1](2019)在《Sn-Ag系无铅钎料研究进展》一文中研究指出简述近年来国内外Sn-Ag系无铅钎料的研究现状,着重探讨Bi、In、Zn、Al、Cu、Ni、Sb等合金元素、稀土元素、纳米颗粒对Sn-Ag系无铅钎料的润湿性能、熔化特性、力学性能、显微组织以及界面组织的影响,同时对Sn-Ag系无铅钎料研究过程中存在的问题进行了探讨并提出相应的解决方法,为Sn-Ag系无铅钎料的研究提供参考。(本文来源于《电焊机》期刊2019年09期)
赵猛,张亮,熊明月[2](2019)在《Sn-Cu系无铅钎料的研究进展及发展趋势》一文中研究指出传统Sn-Pb钎料因具有熔点低、成本低廉和润湿性良好等优点,被广泛应用于电子封装领域。然而由于铅的毒性问题,各个国家及地区相继限制或禁止铅的使用,因而替代Sn-Pb的无铅钎料成为电子封装领域的重要研究课题。在众多锡基无铅钎料中,Sn-Cu系无铅钎料成本最为低廉,因此备受青睐,但该系钎料的缺点也十分明显,如熔化温度高、润湿性差等。目前,国内外研究者通过合金化、颗粒强化等方法对Sn-Cu系无铅钎料进行改性研究,并取得了较为丰富的成果,例如通过添加Ag、Ni、In、Ce、Er、Fe、Co等合金元素和稀土元素及纳米颗粒能够有效提高钎料合金的综合性能;以氢化松香为基体的辅助钎剂的使用能够大幅提高Sn-Cu钎料的润湿性能;通过控制焊点凝固参数能够有效细化钎料的内部组织等。这一系列研究成果可以为无铅钎料的进一步研究提供重要的数据参考。然而,无铅钎料的开发主要针对钎料本身性能的研究居多,对焊后形成的焊点的可靠性评估相对较少。本文综合评述了近年来国内外Sn-Cu系无铅钎料合金的研究进展,从焊点显微组织和界面组织出发,阐述了合金化、颗粒强化和焊接工艺参数优化等对焊点内部组织演化规律的影响,针对Sn-Cu系钎料的润湿性、力学性能、熔化特性等评价指标,结合配套钎剂的开发和焊点可靠性的研究,探讨了钎料改性工作的研究成果,最后简述了研究过程中存在的问题以及解决方法,展望了Sn-Cu系无铅钎料的未来发展趋势,以期为新型无铅钎料的研究工作提供理论支撑。(本文来源于《材料导报》期刊2019年15期)
王剑豪,薛松柏,吕兆萍,王刘珏,刘晗[3](2019)在《纳米颗粒增强无铅钎料的研究进展》一文中研究指出电子产业的发展离不开封装材料的进步。随着科学技术的进步,电子器件集成度逐渐提高,引脚尺寸和间距不断减小,而电子产品的服役条件也日趋复杂,因此对钎料的性能要求越来越严苛。与无铅钎料相比,传统的SnPb钎料因为成本低廉、性能优异,得到了电子工业的青睐。随着人们环保意识的提高,有毒元素铅在电子产业中的使用受到了限制,推动了电子封装材料朝着无铅化发展。但是目前,无铅钎料合金体系均存在成本高、润湿性差、可靠性不足、熔化特性与生产体系不匹配等问题,难以满足电子工业发展的需要。因此,探索改善无铅钎料性能的方法,研发性能优异的无铅钎料以替代SnPb钎料成为电子封装领域研究的一个热点。目前无铅钎料改性的研究主要集中在微合金化和纳米颗粒增强两个方面。微合金化就是向钎料中添加微量的合金元素,通过改变钎料合金成分来改善钎料的组织性能。无铅钎料微合金化的研究起步较早,目前已经取得了大量的研究成果,添加如Ag、In等元素均可以显着改善钎料的力学性能和可靠性,其中稀土元素由于活性较高,被视为无铅钎料合金化的理想合金元素。但是微合金化只能部分地提高钎料的性能,还不能满足生产的需要。纳米材料以其特殊的尺寸效应和优异的理化特性而受到广泛关注,同时纳米颗粒作为增强材料,在改善金属材料组织性能方面也具有非常明显的作用。将细小的纳米颗粒弥散地分布于钎料基体中,能够显着影响无铅钎料的性能,这也是一个较为新颖的研究方向。常见的纳米增强颗粒主要有金属纳米颗粒、氧化物纳米颗粒、陶瓷纳米颗粒和碳基材料纳米颗粒等。本文综合评述了纳米颗粒增强无铅钎料的研究进展。首先对目前纳米颗粒复合无铅钎料的叁种制备方法的工艺特点进行了介绍;然后讨论了不同类型的纳米颗粒对SnAgCu、SnZn、SnBi和SnCu几种应用广泛的无铅钎料组织性能的影响,如微观组织、力学性能、润湿性能、熔化特性和可靠性等,同时对纳米颗粒增强无铅钎料的作用机理进行了分析;最后整理了目前纳米颗粒增强无铅钎料存在的不足,并对其未来的发展趋势进行了分析与展望,以期能够为未来无铅钎料的研究提供一定的参考。(本文来源于《材料导报》期刊2019年13期)
王传勇,张晓娇,周瑞昌,赵伟东[4](2019)在《电子组装用无铅钎料的研究现状及发展趋势》一文中研究指出本文综述了近年来国内外无铅钎料的研究开发现状及部分无铅钎料的应用情况。重点介绍了国内外SnAgCu合金系无铅钎料技术的发展现状,分析其特点、优势以及目前存在的问题。(本文来源于《科技风》期刊2019年16期)
刘占云[5](2019)在《Co含量对Sn-0.7Cu无铅钎料合金组织和钎焊性能的影响》一文中研究指出电子产品的绿色化发展需求促进了电子组装中钎料的无铅化进程,各国已陆续出台法律法规限制含铅钎料的使用。目前,在全球已研发出来的无铅钎料中,Sn-0.7Cu钎料以较低的成本成为最具使用前景的无铅钎料之一。然而,Sn-0.7Cu钎料抗拉强度低,在Cu基上钎焊性也较Sn-Pb钎料差。因此,进一步改善和提高Sn-0.7Cu钎料的微观组织及钎焊性能对推动电子产品封装的无铅化发展具有重要意义。本文研究了Co合金化对Sn-0.7Cu钎料合金组织和性能的影响规律。分析了近平衡状态下Co含量对Sn-0.7Cu组织的影响,及不同冷却速率下Sn-0.7Cu-xCo(x=0.5,1.0,1.5,2.0)(文中均为质量百分数,wt.%)合金组织中各相的生长及分布规律,分析了Co含量对合金力学和钎焊性能的影响。主要结论如下:(1)添加Co后组织中出现金属间化合物(IMC)CoSn_2,其体积分数随Co含量的增加而增加。此外,添加一定量的Co后,组织中颗粒状Cu_6Sn_5晶粒变为条状。当Co含量为2.0%时,组织中出现少量由包晶反应生成的CoSn相。Sn-0.7Cu-xCo合金在低冷却速率下(1μm/s),糊状区内均存在初生相与次生相交替生长的带状区,当冷却速率增加(5-100μm/s)时,这种带状区消失。另外,同一成分的合金在不同冷却速率下生长的糊状区组织长度基本一致。(2)当Co含量为2.0%时,合金的抗拉强度比Sn-0.7Cu提高了69.18%,但降低了合金的延伸率。添加Co提高了合金的维氏硬度,并且随着Co含量的增加维氏硬度逐渐增大。(3)Sn-0.7Cu-xCo合金熔点随着Co含量的增加而升高,最大增幅为5℃左右;铺展面积随Co含量的增加随之先减小后增加,当Co含量为1.5%时,铺展面积最小,添加Co降低了Sn-0.7Cu的铺展性。近平衡状态下Sn-0.7Cu-xCo的电导率随Co含量的增加而降低。此外,同一冷却速率下,Sn-0.7Cu-xCo合金的导电率随Co添加量的增加而降低。由于生长速率和成分偏析的耦合作用,同一钎料合金的电导率随着冷却速率的增加而降低。(4)Co提高了Sn-0.7Cu合金的耐腐性,并且随着Co含量的增加,耐腐蚀性逐渐增强。(本文来源于《郑州轻工业大学》期刊2019-06-01)
宁江天[6](2019)在《低熔点锡铋合金无铅钎料脆性机理及韧化机制的研究》一文中研究指出介绍了锡铋合金无铅钎料表现出脆性的微观组织特征,分析了其致脆的机理,并针对锡铋合金致脆的原因提出了可以改善其力学性能、实现合金韧化的机制,一些可以具体应用于锡铋合金韧化的工艺方法也在文中进行了分析和讨论。(本文来源于《焊接技术》期刊2019年05期)
曹天泽[7](2019)在《ZnO纳米颗粒增强SnAgCu无铅钎料的可靠性研究》一文中研究指出随着现代电子产品向着便携化、小型化以及高性能方向发展,Sn-Ag-Cu系无铅钎料是目前最有可能替代传统Sn-Pb系钎料的钎料产品。本文根据电子封装产业对于无铅钎料的性能的需求,对纳米/微米ZnO颗粒增强Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料的润湿性、熔点、金属间化合物层厚度以及金属间化合物层组织进行了研究,研究结论如下:(1)对复合钎料的熔化特性和润湿性分析表明:ZnO颗粒对Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料熔点的影响不明显;增强颗粒的加入可以明显改善Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料的润湿性,添加量在0~2.0 wt.%范围内,纳米复合钎料在ZnO含量为0.5 wt.%时达到了最大值,微米ZnO复合钎料在含量为1.5 wt.%时达到最大值,纳米复合钎料的润湿性优于微米复合钎料,在最佳值时纳米ZnO颗粒复合钎料相对于Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料润湿角降低了76.66%。(2)ZnO颗粒对金属间化合物(IMC)组织的生长起到了抑制作用。纳米颗粒抑制IMC的生长主要通过阻碍原子扩散和吸附到IMC晶粒表面两种途径抑制晶粒生长。由于机体中晶粒表面吸附增强相颗粒后会降低其表面自由能,使其变得稳定,从而抑制了晶粒的生长。(3)加入ZnO增强相颗粒后,复合钎料的显微硬度提高,纳米复合钎料在ZnO含量为0.5 wt.%时达到了最大值,微米ZnO复合钎料在含量为1.5 wt.%时达到最大值,纳米/微米ZnO复合钎料显微硬度的最大值分别为12.4 HV和12.0 HV,相对于Sn-3.0Ag-0.5Cu分别增加了10.71%和7.14%。ZnO颗粒主要是通过弥散强化和细晶强化两种强化作用来增加焊点显微硬度。(4)综合分析,纳米复合钎料的可靠性优于微米复合钎料,纳米ZnO颗粒的最佳添加量为0.5 wt.%。(本文来源于《北方工业大学》期刊2019-05-23)
刘欣[8](2019)在《Sn-Cu基无铅钎料的纳米改性及其性能研究》一文中研究指出Sn-Cu钎料具有较好的综合性能和广泛的应用前景,且成本较低,但是由于润湿性较差,热可靠性较低,阻碍了其推广应用。本文以Sn-Cu钎料为研究对象,通过向钎料中添加纳米碳材料来提高钎料的性能,探究纳米碳材料的添加对复合钎料的组织、热性能、润湿性、钎焊接头力学性能及热可靠性的影响。采用化学镀镍及热处理方法制备了镍和碳纳米管的复合材料(Ni/CNTs),不仅降低碳纳米管的表面能,提高其与钎料的润湿性,还充分发挥碳纳米管自身优异的性能;采用Hummers法及热还原法成功制备出银和还原氧化石墨烯的复合材料(Ag/rGO),通过在氧化石墨烯表面修饰纳米银颗粒,来降低表面能,提高石墨烯与钎料的润湿性。将Ni/CNTs及Ag/rGO两种纳米碳材料添加到Sn-Cu钎料中制备出Sn-0.7Cu/xNi/CNTs和Sn-0.7Cu/xAg/rGO两种复合钎料,并对复合钎料的相关性能进行研究。在Sn-0.7Cu钎料中引入强化相Ni/CNTs后,细化了基体中的金属间化合物,在添加0.05 wt.%的强化相时,达到最好的细化效果。DSC结果表明,添加强化相后,复合钎料的熔点变化较小,钎料过冷度增大。铺展面积增大,润湿性提高,当添加0.05 wt.%Ni/CNTs的时候,铺展面积相比Sn-0.7Cu钎料增加了34.55%。当添加0.05 wt.%Ni/CNTs的时候,复合钎料的钎焊接头抗剪强度相比Sn-0.7Cu钎料提高了78.6%。在Sn-0.7Cu钎料中引入强化相Ag/rGO后,组织得到细化,在添加0.04 wt.%Ag/rGO时达到最好的细化效果。DSC结果表明强化相的添加对熔点影响很小,提高了复合钎料的过冷度。铺展面积有所增加,当添加0.04wt.%Ag/rGO的时候,铺展面积相比Sn-0.7Cu钎料增加了17.3%。钎焊接头的力学性能得到提升,添加0.04 wt.%Ag/rGO强化相的时候,复合钎料的钎焊接头抗剪强度达到最大值60 Mpa。等温时效过程中,复合钎料在100℃和150℃时的界面金属间化合物生长速率均减小,Sn-0.7Cu钎料界面处金属间化合物在100℃和150℃时生长速率分别为0.0449μm~2/h、0.0638μm~2/h,添加了0.05 wt.%Ni/CNTs的复合钎料,其界面处金属间化合物生长速率分别为0.0132μm~2/h、0.0162μm~2/h,添加了0.04wt.%Ag/rGO的复合钎料,其界面处金属间化合物生长速率分别为0.0165μm~2/h、0.0277μm~2/h。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)
李继平,卫国强[9](2019)在《Sn-Bi系低温无铅钎料的研究现状与展望》一文中研究指出锡铋钎料是近年来比较有发展潜力的低温无铅钎料,其广泛应用于低温钎焊相关产业中。锡铋钎料中Bi的脆性、 Sn-Bi钎料在服役过程中出现相的粗化以及Sn-Bi/Cu焊点Bi在界面偏聚等问题一直以来是国内外学者争相研究的热点。文中结合国内外对Sn-Bi钎料的最新研究成果,主要阐述了Ag, Cu, Zn, Sb, Ni等5个元素对Sn-Bi钎料的熔化特性、力学性能、润湿性以及钎焊点显微组织和性能等方面的影响,指明了不同成分的钎料在目前研究中存在的问题及今后研究的方向。(本文来源于《焊接技术》期刊2019年04期)
王若达[10](2019)在《电子封装用Sn-Ag-Cu系低银含硼无铅钎料的研究》一文中研究指出当前,随着电子工业的蓬勃发展,带来了对电子封装微互连钎料的高要求。截至目前,以综合性能良好的Sn-Ag-Cu无铅钎料作为传统非环保型Sn-Pb钎料合金的良好替代品,其近共晶成分无铅钎料Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)具有熔点较低、润湿性好的优点而在电子工业中得到了广泛的应用。但SAC305钎料的含银量为3.0wt%,带来了较高的成本,并使得贵金属Ag的资源负担日益加重。实际应用中,粗大的金属间化合物(IMC)也成为其潜在的失效形式。因此,目前研究的热点在于低银钎料合金。然而,低银无铅钎料存在着诸如较高的熔点、较差的润湿性和较低的力学性能,在服役过程中,亦会由于界面处脆性IMC层生长速度过快而导致焊接性能差、界面裂纹萌生等问题,造成可靠性下降。鉴于此,本文引入微量元素B(硼)制备了Sn-1.0Ag-0.5Cu(SAC105)低银含B无铅钎料合金以改善SAC105钎料的性能。由于B属于高熔点、难混溶元素,首先通过机械合金化的方式制备了SAC105高B中间合金,分析了其合金化进程。而后以合金化程度最高,球磨72h后的SAC105+10B中间合金为原料,配比含微量B的新型钎料合金SAC105-0.01B、SAC105-0.02B。对钎料和焊接界面的微观组织进行了综合观察和分析,阐述了 B的引入对钎料合金、SAC105/Cu焊点界面的影响,系统分析和测试了钎料的各种性能,重点结合热力学、第一性原理等手段揭示了 B的作用机理,主要科研成果如下:B可以细化钎料组织,并在钎料基体中呈弥散分布,提高钎料合金的拉伸性能及断后延伸率,使其具有较高的强度、刚度和塑性。同时能够改善焊点的力学性能,使得焊接接头更加牢靠。微量B的添加会降低SAC105钎料的同、液相线,但会增大其熔程,对钎料合金润湿性的影响不大。微量B的添加还可提升钎料合金的抗氧化性,这主要是由于在氧氛围中,B在Sn基钎料表面富集,并优先氧化,形成薄而致密的氧化层,减缓钎料的进一步氧化。第一性原理分析也表明,B在Sn/O表面时,体系能量相对于体相内较低,为其在表面富集提供了依据。通过对B的分布状态进行分析,B在焊点界面IMC/Cu基板处及IMC中均有富集现象,B作为小原子半径元素,更易穿越IMC层的晶间通道在焊点界面处偏聚。富B相粒子呈近球形,尺寸达纳米级(约10nm)。对于在IMC/Cu基板处偏聚的B,可抑制Cu、Sn之间相互扩散,改善焊点形貌,随着时效时间的延长,界面脆性IMC的生长明显减缓,界面形貌趋于平坦,保证了焊点服役过程中的可靠性;对于在IMC中富集的B,可作为有效的钉扎中心,使得焊点界面更加牢靠。此外,SAC105含B钎料合金在时效过后仍能保持良好的晶粒细化作用,有利于保持钎料服役过程中的焊点稳定性。热力学揭示了 SAC105/Cu焊点界面处偏聚的机理。针对SAC105-0.01/0.02B钎料合金焊点,通过计算B、Cu体系下的Gibbs自由能,发现B在回流焊温度(260℃)、时效温度(150℃)和室温(25℃)下均有△G<0,通过对Sn-Cu-B叁元合金体系的热力学模型进行计算,B在Cu、Sn中满足△H<0,并确定了形成叁元合金时的B含量的临界值为0.107mol,为B在焊点界面偏聚及界面IMC中富集提供了理论依据。通过物理与力学性能测试结果及可靠性分析,发现SAC105-0.02B钎料合金相比于SAC105和SAC105-0.01B晶粒细小,组织均匀,性能良好,可靠性高,为优选方案。综上所述,采用微量B作为SAC105钎料的合金化元素可提高钎料合金的性能,减缓界面IMC层的过快生长的作用,实现了对钎料合金可靠性的改善,具有良好的工程应用前景。(本文来源于《北京有色金属研究总院》期刊2019-04-26)
无铅钎料论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
传统Sn-Pb钎料因具有熔点低、成本低廉和润湿性良好等优点,被广泛应用于电子封装领域。然而由于铅的毒性问题,各个国家及地区相继限制或禁止铅的使用,因而替代Sn-Pb的无铅钎料成为电子封装领域的重要研究课题。在众多锡基无铅钎料中,Sn-Cu系无铅钎料成本最为低廉,因此备受青睐,但该系钎料的缺点也十分明显,如熔化温度高、润湿性差等。目前,国内外研究者通过合金化、颗粒强化等方法对Sn-Cu系无铅钎料进行改性研究,并取得了较为丰富的成果,例如通过添加Ag、Ni、In、Ce、Er、Fe、Co等合金元素和稀土元素及纳米颗粒能够有效提高钎料合金的综合性能;以氢化松香为基体的辅助钎剂的使用能够大幅提高Sn-Cu钎料的润湿性能;通过控制焊点凝固参数能够有效细化钎料的内部组织等。这一系列研究成果可以为无铅钎料的进一步研究提供重要的数据参考。然而,无铅钎料的开发主要针对钎料本身性能的研究居多,对焊后形成的焊点的可靠性评估相对较少。本文综合评述了近年来国内外Sn-Cu系无铅钎料合金的研究进展,从焊点显微组织和界面组织出发,阐述了合金化、颗粒强化和焊接工艺参数优化等对焊点内部组织演化规律的影响,针对Sn-Cu系钎料的润湿性、力学性能、熔化特性等评价指标,结合配套钎剂的开发和焊点可靠性的研究,探讨了钎料改性工作的研究成果,最后简述了研究过程中存在的问题以及解决方法,展望了Sn-Cu系无铅钎料的未来发展趋势,以期为新型无铅钎料的研究工作提供理论支撑。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
无铅钎料论文参考文献
[1].全盛凯,张亮,熊明月,赵猛.Sn-Ag系无铅钎料研究进展[J].电焊机.2019
[2].赵猛,张亮,熊明月.Sn-Cu系无铅钎料的研究进展及发展趋势[J].材料导报.2019
[3].王剑豪,薛松柏,吕兆萍,王刘珏,刘晗.纳米颗粒增强无铅钎料的研究进展[J].材料导报.2019
[4].王传勇,张晓娇,周瑞昌,赵伟东.电子组装用无铅钎料的研究现状及发展趋势[J].科技风.2019
[5].刘占云.Co含量对Sn-0.7Cu无铅钎料合金组织和钎焊性能的影响[D].郑州轻工业大学.2019
[6].宁江天.低熔点锡铋合金无铅钎料脆性机理及韧化机制的研究[J].焊接技术.2019
[7].曹天泽.ZnO纳米颗粒增强SnAgCu无铅钎料的可靠性研究[D].北方工业大学.2019
[8].刘欣.Sn-Cu基无铅钎料的纳米改性及其性能研究[D].中国矿业大学.2019
[9].李继平,卫国强.Sn-Bi系低温无铅钎料的研究现状与展望[J].焊接技术.2019
[10].王若达.电子封装用Sn-Ag-Cu系低银含硼无铅钎料的研究[D].北京有色金属研究总院.2019