2。4超景深显微镜试样的制备 13

第三章 试验结果与分析 14

   3。1 SnBi钎料显微组织及界面IMC分析 14

       3。1。1 SnBi钎料显微组织 14

       3。1。2 SnBi钎料界面IMC 16

   3。2 SnBi钎料和Cu基板间IMC结果分析 16

       3。2。1 老化10天IMC生长结果分析 16

            3。2。1。1 Bi含量对IMC厚度的影响 16

            3。2。1。2 老化温度对IMC生长厚度的影响 19

3。2。2 老化20天IMC生长结果分析 21

            3。2。2。1 Bi含量对IMC生长厚度的影响 21

            3。2。1。2 老化温度对IMC生长厚度的影响。。。。23

       3。2。3老化时间对IMC生长结果分析 24

结 论 29

致谢 30

参考文献 30

第一章 绪论

1。1 钎料无铅化的发展

1。1。1研究无铅钎料的意义

   钎焊、压力焊和熔化焊是目前应用最广的三大焊接技术。目前，电子封装技术采用最多的钎焊。钎焊根据钎料液相线温度的高低可将钎焊分为两种类型，美国焊接协会将450℃作为分界线，规定钎料液相线高于450℃所进行钎焊为硬钎焊，低于450℃为软钎焊[1]。在电子钎料中，应用最广泛的金属元素是锡，在大多数钎料中都有锡的存在。

一直以来，共晶合金Sn-37Pb钎料具有熔点低（183℃）、价格低廉、润湿性能优异以及能防止“锡温”发生等优点，得到了广泛的应用。随着微电子技术的飞速发展，人们认识到铅对人体和环境的危害问题，Pb污染的严重问题受到了世界各国的重视，日本、美国、欧盟和我国相继出台相关法律法规限制含Pb钎料的使用，如由欧盟制定的RoHS指令强制电子行业使用无铅钎料以减少有毒物质的产生。这使得无铅钎料的开发成为国内外一个非常重要的研究课题[2]。因此，现在电子封装行业开始使用各种各种无铅钎料代替Sn-37Pb。应用前景最之一的是Sn-Bi钎料，与Sn-37Pb钎料相比，Sn-Bi钎料的润湿性、力学性能和焊接性都较差，从而导致焊接过程中容易产生空洞等缺陷，并影响焊点的强度和可靠性[2]。

基于此本论文要找到性能最好的Sn-Bi的成分，通过对微观断口组织的观察，以及SnBi/Cu界面处IMC厚度的检测。通过观察钎焊条件下抛光过的界面处化合物的形貌。通过改变不同的时效时间、时效温度和成分，来研究SnBi/Cu界面处化合物的影响因素。来确定Sn-Bi钎料性能最好的成分及最合适的使用条件，不仅能节省焊接成本，而且能保证焊接的可靠性。

1。1。2 无铅钎料的研究现状

1。1。3 钎料可靠性的要求

    由于电子封装涉及的领域比较多，因此引发电子封装产品的失效的机理也比较多，主要有机械、热学、电学、辐射等方面。近年来随着电子设备的功能增加、性能提升，产品向小型化和轻量化方向发展，就这必须确保产品的可靠性和安全性。随着电子产品性能的提高和密度的加强，使得在此之前不被认为是问题的事项，由于产品特性的微小变化，也成为了影响可靠性的原因，因此有必要进一步提高可靠性的评价标准[4]。因此，钎焊技术必须与市场发展保持同步，例如BGA球栅陈列封装技术，BGA封装所得到的较小钎料接头相比又列直插式组件更易受到热循环和跌落的影响[5]。