碳化硅晶须增强Sn3.0Ag0.5Cu复合钎料的研究

摘要

通过往钎料基体中引入外来增强相来制备 SAC复合钎料是一种有效改善钎料组织性能的方法，本文将作为增强相的SiC晶须(SiCw)通过机械混合法引入Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)无铅焊膏中，成功制备了含有不同质量分数 SiC晶须的SAC-xSiCw(x=0,0.01,0.05和0.1 wt.％)无铅复合钎料，研究了SiC晶须的添加对复合钎料的显微组织、熔化温度、润湿性能、机械性能以及界面金属间化合物(IMCs)生长的影响。
　　研究表明，SiC晶须的添加促进了复合钎料基体中金属间化合物（IMCs）晶粒的细化，以及IMCs晶粒间距的减小；在没有明显改变复合钎料熔化温度的情况下，SiC晶须的添加使SAC-xSiCw复合钎料的润湿性能得到了改善，相对于SAC钎料SAC-xSiCw复合钎料/Cu基底的接触角降低了11.5%；SiC晶须的添加促进了SAC-xSiCw复合钎料显微硬度和焊点剪切强度的提高，添加0.1 wt.%的SiC晶须后，相对于SAC钎料两者分别提高了30.3%和11.2%；在SAC钎料中添加SiC晶须能够起到抑制焊点在重熔、等温时效过程中界面 IMCs生长的作用；通过对焊点加载电流为6 A，电流密度为1.05×104 A/cm2的载荷研究了焊点在电迁移过程中的极性效应，结果表明添加SiC晶须使复合钎料焊点界面的极性效应得到了改善。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 无铅钎料的研究现状

1.3 复合钎料的增强相

1.4 无铅复合钎料的研究

1.5 研究目的和内容

2 实验材料、设备及方法

2.1 实验材料

2.2 实验设备和实验方法

3 添加SiC晶须对钎料显微组织及钎焊性的影响

3.1 添加SiC晶须对钎料显微组织的影响

3.2 添加SiC晶须对钎料熔化温度的影响

3.3 添加SiC晶须对钎料润湿性的影响

3.4 本章小结

4 添加SiC晶须对钎料机械性能的影响

4.1 添加SiC晶须对钎料显微硬度的影响

4.2 添加SiC晶须对钎料剪切强度的影响

4.3 本章小结

5 添加SiC晶须对界面金属间化合物的影响

5.1 重熔和时效过程中界面IMCs的生长

5.2 电迁移过程中界面IMCs的生长

5.3 本章小结

6 全文总结与展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文