【摘 要】
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电子封装中的焊点不仅起到机械连接作用,同时也是电流通道,其可靠性至关重要。现今,电子产品正向着小型化发展,因此焊点尺寸日益减小,单位面积上焊点个数越来越多,这对微电子封装技术提出了更高的要求。性能优异、成本低廉的锡-铅（Sn-Pb）共晶焊料在过去几十年里广泛应用于焊接领域,然而,铅对人体和环境都有不良的影响,因此,研发高可靠性的无铅焊料具有重要意义。本文通过机械混合法将纳米颗粒Mo和Ag分别添加到
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电子封装中的焊点不仅起到机械连接作用,同时也是电流通道,其可靠性至关重要。现今,电子产品正向着小型化发展,因此焊点尺寸日益减小,单位面积上焊点个数越来越多,这对微电子封装技术提出了更高的要求。性能优异、成本低廉的锡-铅（Sn-Pb）共晶焊料在过去几十年里广泛应用于焊接领域,然而,铅对人体和环境都有不良的影响,因此,研发高可靠性的无铅焊料具有重要意义。本文通过机械混合法将纳米颗粒Mo和Ag分别添加到Sn58Bi焊膏中,制备了两种新型无铅焊料。在时效过程中,Sn58Bi焊料/Cu互连界面金属间化合物（IMC）由于原子扩散反应而增厚。但在等温时效中,Mo纳米颗粒能够降低IMC层的生长速率,这被归因于Mo纳米颗粒阻碍了原子的扩散行为。Ag纳米颗粒的添加对等温时效中Sn58Bi焊料/铜界面IMC层具有类似的抑制效果。另外,在温度循环实验中,添加2.0%Ag能够细化Sn58Bi焊料合金的微观组织,降低IMC生长速率。在硬度测试中,添加了Ag纳米颗粒的复合焊料硬度明显提高。将Sn3Ag0.5Cu焊膏涂覆在铜基体上,在240℃下分别回流了2、5、10、15和20分钟,对大量的扫描电镜照片进行了化合物的尺寸统计,分析了回流时间对界面化合物Cu6Sn5晶粒尺寸的影响,研究了回流过程中焊点界面IMC层的生长规律。Sn3Ag0.5Cu焊料合金的硬度值随回流时间的增加而降低。对不同冷却方式的Sn3Ag0.5Cu/Cu焊点进行了温度循环实验,探究了热应力循环作用下焊点的裂纹形成机理和损伤断裂行为。
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