论文部分内容阅读
本文以开发出具有优异的力学性能和工艺性能的无铅钎料为最终目的，研究了SAC0307-RE/Cu（Sn0.3Ag0.7Cu-RE/Cu）焊点界面的微观结构及相关的力学性能。在之前的研究中，我们研究了微量的稀土元素La的添加对SAC(Sn-Ag-Cu)微观组织和力学性能的影响，结果表明0.07wt.%La的添加可以细化其微观组织并提高其力学性能。在本课题的研究中，我们进一步讨论了微量稀土元素Ce的添加对SAC0307-0.07La(Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.07La)/Cu焊点微观组织及力学性能的影响。实验中采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察并分析了界面金属间化合物的形貌。此外，Ce的添加对焊点剪切强度及弹性模量和硬度的影响分别采用PTR-1100型接合强度测试仪和超显微硬度测试仪对其进行了分析。通过对在265℃下回流不同时间及在150℃下时效不同时间的SAC0307-0.07La-xCe/Cu焊点界面IMCs进行分析可知，界面化合物厚度分别与回流时间和时效时间分别呈线性和抛物线关系，并且添加0.05wt.%Ce元素时界面化合物的厚度最低。界面化合物的形状也会由锯齿状转变为扇贝状。但是由于空洞的出现，界面将会变得松散。SAC0307-0.07La-xCe/Cu回流焊点的剪切强度研究结果表明，焊点的剪切强度随着回流时间的增加先增大后减小，却随着时效时间的增加先迅速降低而后趋于平稳。在0.05mm/s的剪切速率下，其断裂模式均为韧性断裂。0.05%.wt Ce可以明显提高焊点的剪切断裂强度。最后，通过纳米压痕法研究了Ce元素的添加对钎料合金的弹性模量及硬度的影响。结果表明，钎料合金的弹性模量及硬度均随着Ce含量的增加先增加后降低，并且在Ce含量为0.05wt.%时达到最大值。而SAC0307-0.07La-0.05Ce/Cu的硬度和弹性模量随着时效时间的增加而降低。