Sn-Bi系钎料合金的力学性能和焊点可靠性研究

1绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1 电子封装技术的发展

1.1.2封装材料的无铅化和无铅焊料的发展

1.2.1钎料的润湿性及特点

1.2.2钎料的润湿性行为动力学及评定方法

1.3互连焊点的电迁移行为研究

1.4互联焊点的热疲劳问题

1.5互连焊点的蠕变行为研究

1.5.1稳态蠕变速率及其本构方程

1.5.2蠕变变形的机制研究

1.6本课题主要研究内容

2 实验方法

2.1实验材料

2.2.1Sn-Bi基低温合金的熔炼

2.2.2 锡膏的制备

2.3Sn-Bi基低温合金的基本特性

2.3.1钎料合金的DSC测试

2.3.2钎料合金的润湿平衡实验

2.3.3钎料合金的微观组织分析

2.4 不同温度下钎料合金的力学性能研究

2.4.1静拉伸实验

2.4.2低应力蠕变实验

2.4.3纳米压痕蠕变实验

2.5.1BGA焊点的制备

2.5.2BGA焊点的电迁移与温度循环耦合实验

3Sn-Bi基低温合金的可焊性研究

3.1引言

3.2钎料合金的熔化特性

3.3钎料合金的润湿特性

3.4钎料合金的微观组织形貌

3.5 本章小结

4Sn-Bi基合金的变温拉伸及断裂行为研究

4.1引言

4.2.1 钎料合金的变温拉伸行为

4.2.2钎料合金变温拉伸的断口分析

4.3.1 钎料合金的变温拉伸行为

4.3.2钎料合金变温拉伸的断口分析

4.4.1 钎料合金的变温拉伸行为

4.4.2 钎料合金变温拉伸的断口分析

4.5.1 钎料合金的变温拉伸行为

4.5.2 钎料合金变温拉伸的断口分析

4.6 Sn-Bi 基低温合金的拉伸性能比较

4.7本章小结

5Sn-Bi基低温合金的变温蠕变性能及断裂行为研究

5.1引言

5.2.1 温度对蠕变性能的影响

5.2.2 蠕变断口形貌分析

5.3.1 合金的纳米压痕行为分析

5.3.2 纳米压痕蠕变机制探究

5.4本章小结

6 电迁移与温度循环耦合下的焊点可靠性研究

6.1引言

6.2.1焊点合金的临界电迁移密度

6.2.2 焊点在温循时的应变场确定

6.3电迁移和温度循环对BGA焊点组织的影响

6.4 本章小结

7全文结论

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间申请的专利目录

C. 学位论文数据集

致谢