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《表面氧化還原對(duì)錫鉛(snpb)釬料潤(rùn)濕的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要傳統(tǒng)的焊接都是利用助焊劑去除焊料和金屬基體表面氧化物來(lái)提高焊料與基體間的潤(rùn)濕性。焊接后,大部分焊劑被蒸發(fā)成氣相,但有少量焊劑會(huì)殘留在電路板上,從而腐蝕電路板,大大降低封裝的可靠性。人們正在積極開發(fā)在保護(hù)性氣氛或高真空條件下的無(wú)焊劑焊接工藝,而且?guī)缀跛械臐?rùn)濕實(shí)驗(yàn)也都是在上述工藝下進(jìn)行的,這就避免了使用焊劑帶來(lái)的一系列不利因素。本文采用無(wú)焊劑連接技術(shù)研究了Sn63Pb37焊料在cu上的潤(rùn)濕性。實(shí)驗(yàn)利用5%I/2和95%At2的混合氣體在無(wú)焊劑條件下還原金屬氧化物的方法研
2、究了Sn63Pb37焊料在塊體Cu上的潤(rùn)濕性。對(duì)焊料表面和不同氧化時(shí)間Cu表面進(jìn)行了XPS分析.研究了Cu表面氧化物厚度和升溫速率對(duì)潤(rùn)濕溫度的影響。結(jié)果表明:l、焊料表面主要生成的是錫的氧化物,含有鉛的氧化物;2、常溫下,磨拋后的Cu基體在空氣中放置5rain到5h不等時(shí)間,表面生成2.0到4.2nm厚的氧化物,該氧化物主要是Cu20;3、潤(rùn)濕溫度隨著Cu表面氧化時(shí)間(氧化物厚度)的增加而增大,Cu表面氧的含量對(duì)潤(rùn)濕行為有重要影響;4、潤(rùn)濕溫度隨著升溫速率的增加而增大。計(jì)算出激活能E口為96.4a
3、:9kJ/tool,接近Cu20的還原激活能p115.09kJ/moD。為分析潤(rùn)濕機(jī)理,本文研究了Sn63Pb37焊料在Au上的潤(rùn)濕性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在加熱過(guò)程中,H2能夠有效地與Cu20發(fā)生還原反應(yīng)生成單質(zhì)Cu和水蒸氣,但不能有效還原焊料表面氧化物。Cu或Au能夠快速擴(kuò)散進(jìn)入焊料內(nèi)部,從而會(huì)引起氧化膜破裂,使熔融焊料突破氧化層從縫隙流出,同時(shí)焊料表面氧化物也可能溶進(jìn)焊料內(nèi)部。通過(guò)對(duì)焊料在Cu上快速鋪展、緩慢鋪展、未發(fā)生鋪展和焊料在Au上鋪展的界面及焊料內(nèi)部的組織形貌進(jìn)行分析,得出當(dāng)熔融焊料與單質(zhì)
4、Cu或Au直接接觸時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng),分別生成Cu.Sn金屬間化合物和Au.Sn金屬間化合物,表現(xiàn)出良好的潤(rùn)濕性。關(guān)鍵詞;潤(rùn)濕;表面氧化;還原;升溫速率:潤(rùn)濕溫度哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractFluxes讎normallyusedinsolderingproc船sestol'elnovesurfaceoxidesonbothsolderandbasemetaltoimprovewe塒ngp曲加均n∞ofsolderonsubstrate.Aftersoldering,thefluxesa托m
5、ostlyevapor砒edintovaporphase,buttherearealways$0113.eresiduesleftonthecircuitboardthatmaycausecorrosionproblemsandreducepackagingreliability.Therefore,fluxlesssolderingtechnologyusingprotectingatmosphereOrhi【ghvacuumhasbeingdesired.Almostallscientific
6、we砸ngexperimentsa∞conducedusingabovetechnologytoavoidtheintroductionofdisadvantagefactorsassociatedwiththeu辯ofliquidfluxes.ThispaperanalyzedwettingofSn63Pb37solderoncopperusingfluxlesssolderingtechnology.Afominggas(5%I-12and95%Ar2)wasutilizedtoreducet
7、hemetaloxidesinthisexperimenttostudythewe仕ingofSn63Pb37solderonbulkofcopperintheabs锨offluxcondition.SurfacechemistriesofsolderandcopperwhichwasoxidizedfordifferenttimesWCl'eanalyzedbyX-rayphotoelectronspeeta'oseopyOos).Theeffectsofthethicknessofoxideo
8、nCuandheatingrateonwettingtemperaturewerestudied.Theresultsshowedthat:1.themainoxideOilthesoldersurfaceis血oxides,andcon£ainingleadoxides.2.1_heformationofCu20oxidelayerintlficknessof2.O-4.2nmwefefoundafterexposingthemilledandpolishedcopperSlll