(2-1)

式2-1中:SR — 铺展率%；

         H — 钎料铺展的厚度 (mm)；

         D — 钎料试样等效成圆球体的直径 (mm)，D = 1。241 V 1/ 3 ；

         V — 试验用钎料球试样的体积，V=M/ρ；

         ρ为钎料的密度 (g。cm-3)。

考虑到新无铅钎料Sn-Ag-Cu系列的熔化温度比传统锡铅系钎料高30℃左右，以及钎料的物理特性不同，因此有一定的必要规定新的试验条件。目前标准中规定试样采用丝状，通过分析确定本试验用适于无铅钎料的圆板状，是没有问题的。Cu板的选取目前都是按JISZ3197标准规定下的材料无氧纯铜片，因而在本论文试验中选取的是特性优良的无氧纯铜片，对于该类型试验也有研究者采用的材料是黄铜板。

采用空气冷却方法比较Sn-Ag-Cu系无铅钎料显微组织及性能等特点，对各个试样进行操作，从而测出相应的数据结果。

2。2。2 试验方法文献综述

钎料合金在基板上形成优良微焊点的必要条件就是钎料的铺展润湿效果表现要好，在进入实际操作封装/钎焊前，需要对钎料合金的润湿铺展性能在国家标准GB/T11364-2008《钎料铺展性及填缝性试验方法》规则下进行充分的评估测定铺展的效果，示意图如图2-1所示。具体的试验步骤如下：

(1) 钎料块表面的氧化膜用1000目砂纸去除,钎料剪成小碎末状，用电子称量天平(精度为±0。0001g)称取几种Sn-Ag-Cu系无铅钎料0。2g，误差在0。01%之内；

(2) 把称好的钎料放进坩锅放在温度为250℃的无铅钛锡炉中，无铅钎料会在坩锅内熔成钎料球。冷却取出放进酒精中，超声波对小球进行180s清洗松香，取出晾干待用；

(3) 铺展试验的铜基板采用尺寸为15mm×15mm×1mm无氧纯铜片。其相貌如图2-1所示，先用1000号砂纸粗磨再用2000号打磨抛光，然后HCl(5%)中清洗，丙酮清洗，离子水冲洗，酒精清洗并冷风吹干；

(4) 数显恒温加热台为热源，温度为250℃，保温30s，选用膏状的助焊膏；

(5) 将试样在平台上保温至150℃然后取下冷却；

(6) 使用螺旋测微器测量铺展后钎料的厚度。

图2-1 钎料铺展性试验方法示意图

2。3 焊点显微组织的观察分析

正常评价一个焊点的可靠性是借助焊点的力学性能特性来研究，原因是焊点比钎料更直接反应出力学问题，而且钎料的力学性能与它的生产加工工艺状态有很大的关系，因此本课题就选择常用的BGA焊球，通过钎料的连接性将焊球钎焊在PCB电路板上，从而研究焊点的力学性能问题。

选中好的试样剖面是制备金相的关键，以防漏掉核心价值。金相制备步骤如下：

(1) 嵌样。本试验采用手工环氧树脂镶嵌，因为140℃高温下的机械镶嵌，会严重影响焊点尺寸和内部的界面形貌。试样镶嵌材料用到镶嵌专用的硅胶软模、固化剂、环氧树脂胶。环氧树脂胶与固化剂配比为2:1。

(2) 打磨。在金相试样预磨机上500号砂纸先粗磨去厚度，磨到快到BGA焊球为止。接着1000号砂纸磨到焊球出现，并尽量将试样表面磨斜的修正。然后依次用1500号、2000号、2500号、4000号砂纸细磨，直到试样表面纹理均匀清晰为止。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

(3) 抛光。抛光液选粒度为6微米与1微米的，先粗抛，磨料使用粒度为6微米，约五分钟。紧接着进行精抛，抛光液粒度为1微米。