虽然作为新型的制备焊球技术，而且还具有制备焊球的生产范围方面较窄的缺点，但是在综合性能方面，通过均射液滴成球的方法制备的焊球在尺寸分散性、表面质量、颗粒圆度、制造效率、材料利用率、制作成本具有巨大的优势。同时正如上文所介绍的超生波再细化晶粒、去除杂质等方面具有良好的作用。所以本次实验所需要的BGA封装焊球是通过工艺改进的均射液滴法进行制造的——超声波震动法制备Sn-Bi合金焊球。当然均一液滴成型法不仅仅是通过施加超声波这一种但是相较于压电陶瓷压电陶瓷快速震动，通过压力差将粒子挤出，通过调整压强差来获得想要的粒子，但是这种过程中金属液的微观结构并未发生变化，相较于超声波法制得的小球微观上可能拥有差别[12]。

1。5国内外研究问题综述

1。6无铅焊接的可靠性研究

 无铅焊接作为当今研究的重点，不仅仅是因为无铅焊料相比较于传统焊料有对环境具有较高的友好性，而是因为成本低廉的铅类焊料其抗蠕变性能较差。BGA封装的主要失效原因：电路短路，焊球丢失，焊球虚焊,焊接空洞；而空洞在在电子封装中，占主要影响。周期性的变化热流，会使BGA焊球在大小变化中成为应力集中点[16]。同样周期性的应力和应变会使得材料本身在细小的裂纹作用下导致焊料的焊点失效。

这就提高了我们对焊料的机械性能要求，目前机械性能的检测研究可列举以下几种：1、进行电子电路设计的合理性，同时进行材料的可靠性研究方法。对于无铅焊料的可靠测试，可以归结于电子的热负荷问题，可主要进行热负荷实验即为温度冲击和循环温度实验利用模型进行寿命评估[14]。2、焊球的可靠性不仅仅的是在焊球焊接的过程中，当焊球焊接到铜板上焊球会在热作用下与铜板发生微观反应，可以通过模拟焊球在实际过程中的发热状况，可以发现，过分厚的金属化合物会使得焊球的焊接可靠性降低[15]。当然通过文献可以发现微观结构揭示了Bi元素的加入对焊球的影响：即通过加入Bi元素来减缓IMC的生长速度，抑制IMC的生成，从而提高了焊球的剪切强度[17]。

在材料方面所有的无铅焊料中以锡为基底，铜、银、铋的焊料各有其优缺点锡铜合金力学性能差，热疲劳差，锡银合金除了成本问题，其中熔点高还有上文提到的化合物现象使得锡银合金使用受到限制。当然我们所研究的铋元素的加入也会导致如润湿角的问题[18]。论文网

  封装无铅化作为新的研究热点被国内外广泛研究，其作用不言而喻，但其存在的问题也很突出，焊球的制备和检验，不仅仅要满足环境需求这么简单，而且需要满足在焊接过程中无铅焊球能够被准确的焊接在电路板上，同时还要保证其在使用过程中受到电路板本身环境影响下，能够持续、稳定、长久的进行工作。

第二章 实验设备

2。1 Sn-Bi合金的检测设备

2。1。1刻度尺和Image-Pro-Plus软件

刻度尺，不需要过多的介绍。Image-Pro-Plus是一款强大的2D、3D图像处理软件，其主要使用方法是将已经拍摄好的图像通过色彩，色阶的调整然后通过计算机自带的公式，对图像进行处理分析。这里我们主要是使用Image-Pro-Plus的计算公式对已经投影过的小球图像进行分析最后得到一组物小球的平均半径。

2。1。2扫描电子显微镜

JSM-6510LA扫描电子显微镜：扫描电子显微镜是通过将聚焦过的电子束打到物体表面，通过返回的物理信号调制成像。主要的技术参数：

分辨率：3。0mm；   放大倍数：x5-300000；   加速电压：0。5-30kv