【摘 要】
：
新型无铅焊料在电子封装领域起到导热、导电、电气连接等方面的作用,与传统的Sn Pb焊料相比,无铅焊料不含有毒的Pb,对人体和环境友好。因此,新型无铅焊料的研发已经成为电子封装行业的热点之一。Sn58Bi复合焊料由于具有低熔点、高接头强度、大抗蠕变性、低热膨胀系数和良好润湿性等优点,已经受到研究者们的广泛关注。但是,Sn58Bi焊料中存在脆性的Bi相,会导致焊点的力学性能低。与此同时,焊点应用在电子
论文部分内容阅读
新型无铅焊料在电子封装领域起到导热、导电、电气连接等方面的作用,与传统的Sn Pb焊料相比,无铅焊料不含有毒的Pb,对人体和环境友好。因此,新型无铅焊料的研发已经成为电子封装行业的热点之一。Sn58Bi复合焊料由于具有低熔点、高接头强度、大抗蠕变性、低热膨胀系数和良好润湿性等优点,已经受到研究者们的广泛关注。但是,Sn58Bi焊料中存在脆性的Bi相,会导致焊点的力学性能低。与此同时,焊点应用在电子器件中,随着老化时间的延长,焊料与基板之间的IMCs层也会发生相应的变化,影响焊点可靠性。因此,为了改善Sn58Bi复合焊料的微观组织,提高焊点力学性能,采用合金化的方法对Sn58Bi复合焊料进行改性。本研究通过机械球磨、冷压成型和真空电弧熔炼的工艺制备Sn58Bi-XCr（X=0,0.1,0.2,0.3 wt.%）新型无铅焊料。根据无铅焊料在生产、应用和废弃过程中可能涉及的性能要求,探讨并解析Cr的添加对Sn58Bi焊料物理性能、界面反应、焊点力学性能和耐腐蚀性能的影响。研究结果表明:（1）在物理性能研究中:Cr的添加显著细化Sn58Bi复合焊料的微观组织。当Cr含量添加到0.2 wt.%时,Sn58Bi复合焊料的微观组织细化效果最佳。在100℃等温时效条件下,随着时效时间的延长,Sn58Bi-0.2Cr焊料在各个时效时间段的平均相间距最小;四种成分合金中,Sn58Bi-0.2Cr复合焊料具有较高的硬度和较小的密度;Sn58Bi复合焊料的电导率随着Cr的添加得到提高,Sn58Bi-0.2Cr焊料的电导率仅次于Sn58Bi-0.1Cr焊料;Sn58Bi复合焊料的熔点随着Cr的添加逐渐升高,但熔程逐渐变宽;Sn58Bi复合焊料在三种Cu合金基板（Cu、Cu30Zn和Cu7Sn基板）上的润湿性能随着Cr的添加逐渐降低,且其在Cu30Zn基板上的润湿性较其它两种基板上的润湿性能好。（2）在焊点界面反应研究中:等温时效条件下,Sn58Bi-XCr复合焊料在三种Cu合金基板上润湿后的界面IMCs层厚度随着Cr的添加逐渐变薄,故而IMCs层的生长速率也逐渐降低。但是,随着时效时间的延长,界面IMCs层逐渐变厚。其中,Sn58Bi-XCr在Cu30Zn基板上的界面IMCs层最厚,但Bi偏析得到明显改善,也几乎观察不到Kirkendall孔洞的存在。（3）在焊点力学性能研究中:等温时效条件下,Sn58Bi-XCr复合焊料与三种Cu合金基板润湿后的拉伸强度优于剪切强度,且Sn58Bi-XCr/Cu30Zn焊接接头的综合力学性能较好。其中Sn58Bi-0.2Cr复合焊点的综合力学性能较其它成分合金优异。（4）在腐蚀性能研究中:随着Cr含量的添加,Sn58Bi复合焊料的阻抗值逐渐增大,且其腐蚀电位沿着负方向移动,腐蚀电流密度也逐渐降低,复合焊料的耐腐蚀性能得到改善。Sn58Bi焊料在Na Cl和Na OH溶液中浸出时,Sn的浸出量随着Cr的添加逐渐减少。四种成分合金中Sn58Bi-0.3Cr复合焊料具有最好的耐腐蚀性能。
其他文献
锂硫电池因其高比容量和高能量密度有望替代锂离子电池成为下一代清洁高效的储能系统。然而,硫正极存在导电性差和充放电过程中的体积膨胀的问题,以及电池充放电过程中不可避免发生的“穿梭效应”现象严重阻碍了锂硫电池的商业应用。将硫封装于导电载体材料中是有效解决锂硫电池上述问题的有效方法,因此,开发具备优异电化学性能的导电载体材料成为制备高性能锂硫电池的关键。在众多锂硫电池载体材料中,氮掺杂碳基多级孔碳基材料
随着全球变暖,节能一直是一个经久不衰的话题,也是当今世界重要的社会意识。不断增长的能源需求,使得二氧化碳排放量增加并导致全球变暖。此外,由于全球变暖,北极极涡在冬季会出现频繁、极端的低温,这种改变会促使平流层中形成云,而这些云能为几十年前由人类排放的含氯氟烃等化学物质提供合适的反应条件,促使其和平流层中的臭氧反应,消耗臭氧。臭氧层出现空洞,到达地表的紫外线辐射便会增强。为了缓解全球变暖效应以及解决
皮肤作为人体面积最大的器官,直接与外界环境相接触,因此皮肤屏障时常会发生破损。皮肤受损后,临床会使用伤口敷料保护创面,直至伤口愈合。然而,目前的伤口敷料功能较为单一,只能为创面提供物理保护,难以治疗伤口处可能发生的细菌感染。因此,开发一种既能够保护创面、释放药物促进伤口愈合,又能抑制微生物感染的多功能新型伤口敷料具有重要意义。本文选用醋酸纤维素为基体材料,添加包合了促血管生成药二甲基乙二酰氨基乙酸
有机-无机杂化金属卤化物（OIHMHs）钙钛矿材料因其优异的光电特性而备受关注,由于其多样的晶体结构以及化学成分使其发光性能具备高可调性。根据杂化钙钛矿ABX3的组成,A位的可选择有机胺种类繁多,和B位的多种金属阳离子,以及卤素离子X（F、Cl、Br、I）,因此杂化金属卤化物类钙钛矿材料具有多样化的晶体结构,而无机金属卤化物骨架的结构类型和畸变程度是受到有机阳离子调控的,从而改变杂化卤化物钙钛矿的
马尾松（Pinus massoniana）是我国重要的商业用材。木质部的射线组织是树木的基本组织并沿着木质部的径向进行排列,在树木的木质部中发挥着多种功能。本论文从木质部射线组织的显微构造、立体构造、分化规律以及细胞壁的化学成分进行研究,结论主要如下。对马尾松和杉木的7个射线组织特征以及8个轴向组织特征进行了定量解剖研究。通过方差分析表明,幼龄材和成熟材在射线组织和轴向组织上存在显著的解剖差异。幼
随着工业化的发展,毒性大、难降解、易生物富集的重金属离子被排放至自然水体并引发严重的生态环境问题。吸附法因其通用性强、操作简便、成本低等特点成为去除重金属离子的有效方式。此外,光催化利用太阳光等作为驱动力将重金属离子还原,可作为吸附法的替代或补充应用于重金属离子污染的治理。然而,现有吸附材料存在吸附容量低、难分离等缺陷,光催化材料也存在光响应范围小、降解效果差等问题。本文以天然生物质牛血清白蛋白为
环境危机和能源危机是人类当前面临的重大问题。在此背景下,开发环境友好型、无碳的可再生清洁能源取代化石燃料,是一个非常有前瞻性的课题。在国家“双碳”的大形势下,发展绿色技术是应景之举。众所周知,光催化裂解水技术能够实现太阳能到化学能源的转化。实现太阳能-化学能高效转化的核心是开发和应用高活性、高稳定性和高选择性的催化剂,因此,深入理解催化剂与其催化活性之间的构效关系非常重要。近年来,固溶体硫锌镉(C
脲-异丁醛-甲醛树脂（UIFR）是一种重要多功能涂料/油墨助剂,具有良好的溶解性和耐黄变性,能显著提高涂膜的附着力、光泽度和硬度等。UIFR现有合成工艺多采用脲、异丁醛和37%甲醛为原料,在硫酸催化作用下合成,再用水洗工艺去除催化剂,故产生大量废水,环境危害大,且UIFR中游离甲醛含量较高,应用受到一定的限制。论文首先以脲、异丁醛和多聚甲醛为原料,甲酸或a15固体酸为催化剂,然后以粉状脲醛树脂和异
电催化分解水中,析氢反应（HER）、析氧反应（OER）和全水分解（OWS）在动力学上会引起较大的能量壁垒,极大限制其工业上的大规模应用,亟需开发低成本、高活性和高稳定性的电催化剂来降低电解水过程中的反应能垒、加快反应动力学和降低过电位。蒽醌基手性大分子金属有机框架（CMMOFs）结合强π-π作用和手性二者的特性,以金属手性蒽醌为结构单元,形成新兴的框架材料,使之不但具备结构上的规则周期和可调性,更
偕胺肟螯合树脂被广泛应用于放射性金属、重金属、稀贵金属的分离与回收,但随着工业的发展,商业偕胺肟螯合树脂的消耗量增加,导致其废弃量剧增。目前废弃树脂的处理处置方式通常为堆存、填埋、焚烧,但堆存和填埋将占据大量土地,焚烧会产生CO2,不符合资源循环利用和环境友好的倡导。国内外针对废弃树脂再生利用的研究主要集中在废弃离子交换树脂,且绝大多数将其碳化制备活性炭。但碳化需要高温条件且耗时耗能,存在碳产率低