1。2。4 Sn-Bi钎料的局限性

目前，具有不同元素的各种Sn-Bi钎料已得到了广泛的研究，并在电子工业中得到了广泛的应用。根据应用、封装和可靠性要求的不同，添加不同元素可对Sn-Bi无铅钎料合金产生不同的影响。例如要抗蠕变速率可以添加合金元素Ag和In，最佳成分的Bi-38Sn-2In-2Ag钎料的抗蠕变速率最好，且有很好的力学性能。

    但是对于Sn-Bi钎料，Bi脆是Sn-Bi钎料使用限制的最大原因。长时间时效的SnBi/Cu界面会出现Bi偏聚，降低了该连接界面的力学性能，降低了接头的强度和可靠性[30]。因此，要使Sn-Bi钎料的应用更加广泛，必须要改变Bi的偏聚，降低界面的脆性。

1。3 课题来源与主要内容

尽管Sn-Bi钎料的研究了很长时间，在工艺性能改善和钎料合金化方面也取得了重要进展，目前大部分研究工作者都是以添加微量合金元素或降低银含量来改善无铅钎料合金的性能，但是对于Sn-Bi钎料的认识还不足，以及应用的场合也不能完全确定。并且目前电子产品对钎料合金的性价比要求越来越高，一方面要改进Sn-Bi钎料的性能，另一方面要降低Sn-Bi钎料脆性，防止Bi的偏聚，使得Sn-Bi钎料的应用范围更广泛。另外，通过添加添加其他合金元素的改变力学性能也有待于进一步研究。所以本文对界面处IMC的影响因素进行研究。

研究的主要内容如下：文献综述

    1。钎焊条件下，SnBi/Cu界面处化合物的扫描电镜照片的观察

    2。老化时间对SnBi/Cu界面处IMC的影响

    3。老化温度对SnBi/Cu界面处IMC的影响

    4。Bi含量对SnBi/Cu界面处IMC的影响

    5。总结分析结果并得出结论，得出不同条件下IMC的变化趋势

第二章 试验材料、设备与方法

2。1 实验材料

  本试验所需要的材料主要包括以下几种：

（1）厚度为1。2mm的Cu片60片；

（2）Sn-58Bi钎料重量若干；

（3）纯锌重量若干；

（4）铜条若干长度，用剪刀剪下60片大致为正方形铜片，作铺展使用；

（5）松香等助焊剂。

2。2 实验材料的制备

    本实验研究微观组织和IMC厚度的影响因素。两个实验都是以制备钎料作为第一道工序，钎料的好坏决定本实验的成败，因此它是实验的重要步骤。本实验采用的钎料分别是Sn-5Bi、Sn-15Bi、Sn-30Bi、Sn-45Bi和Sn-58Bi。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

   （1）制备钎料。首先计算所需的纯锡的重量，与Sn-58Bi钎料共熔后是所需要的成分，然后在恒温炉里熔融成为成分均匀的钎料。制备钎料时要注意：第一，要保证制备钎料的成分均匀性，这需要在钎料熔融为液态以后，要用玻璃棒搅拌。第二，要注意防止纯锡在高温炉里氧化，在熔炼前需要加入少量的松香，当松香变成液态以后，再加入钎料。各个成分的钎料制备好了以后，接下来就是将以制备好的钎料用压片机挤压成厚度为300μm的钎料片，然后将五种成分钎料熔炼成重量为0。2g的钎料球各12个。

   （2）打磨、抛光。实验是实现两块正方形的对焊，所以接下来要做的就是将要对焊的铜片的侧面打磨抛光。将多块铜片用胶水粘在一起，然后分别用型号为180#、500#、1000#、1500#、2000#、2500#、4000#的砂纸打磨铜片侧面，每换一次砂纸，将划痕旋转90°，待划痕处于同一方向时再用抛光布进行抛光，然后分别用3。5μm和1。5μm的研磨膏进行抛光至铜片的侧面没有划痕。