李福泉
,
王春青
,
田艳红
,
孔令超
中国有色金属学报
采用熔滴直接凸点制作方法,对共晶SnPb及SnAgCu钎料熔滴与Au/Ni/Cu焊盘所形成的凸点/焊盘界面组织进行了研究,并与激光重熔条件下获得的凸点/焊盘界面组织进行了比较,考察了凸点/焊盘界面组织在随后的再重熔过程中的演变.结果表明:钎料熔滴与焊盘在接触过程中形成了Au-Sn化合物,Au层并未完全反应.在随后的再重熔过程中,Au层被完全消耗,全部溶入钎料基体中,Ni层与钎料发生反应.无铅钎料(SnAgCu)和SnPb钎料所形成的界面组织明显不同;再重熔后SnPb钎料/焊盘的界面组织为Ni3Sn1,SnAgCu钎料/焊盘界面组织为(CuxNi1-x)6Sn5.
关键词:
钎料熔滴
,
凸点
,
无铅钎料
,
重熔
,
金属间化合物
曾超
,
王春青
,
田艳红
,
孔令超
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.02.016
描述了氧化铝陶瓷封装制造中热切缺陷的产生,并利用扫描电子显微镜及表面粗糙度测量仪对热切表面的表面质量进行了评价.为了进一步的评价热切缺陷对陶瓷元件可靠性的影响,引入Weibull强度统计理论,比较了自然表面和热切表面的强度差异.实验结果表明,热切表面的表面质量明显差于自然表面;同时热切缺陷存在使氧化铝陶瓷试样强度显著下降,强度分散度增加;试样尺寸减小时,热切缺陷使陶瓷元件可靠性更低.
关键词:
氧化铝
,
热切缺陷
,
陶瓷强度
,
Weibull分布
田艳红
,
王春青
金属学报
研究了塑料球栅阵列(PBGA)钎料球激光重熔过程中钎料与Au／Ni／Cu焊盘之间的界面反应. 结果表明：界面处金属间化合物的生成与激光输入量能密切相关，当激光输入能量较小时，焊盘上的Au没有完全溶解到钎料中，界面处存在一层连续的AuSn2和一些垂直或斜向生长到钎料中的针状AuSn4化合物，增大激光输入能量，Au完全溶解到钎料中，界而处连续的AuSn2化合物层全部转化为针状AuSn4相，有部分AuSn4针从界面处折断并落入钎料中，当激光功率为18W，激光加热时间为400ms时，AuSn4相在界面处消失，以细小颗粒弥散分布在钎料内部.
关键词:
塑料球栅阵列
,
null
,
null
,
null
田艳红
,
王春青
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.01.018
研究了塑料球栅阵列(PBGA)钎料球激光重熔过程中钎料与Au/Ni/Cu焊盘之间的界面反应.结果表明:界面处金属间化合物的生成与激光输入能量密切相关.当激光输入能量较小时,焊盘上的Au没有完全溶解到钎料中,界面处存在一层连续的AuSn2和一些垂直或斜向生长到钎料中的针状AuSn4化合物.增大激光输入能量,Au完全溶解到钎料中,界面处连续的AuSn2化合物层全部转化为针状AuSn4相,有部分AuSn4针从界面处折断并落入钎料中.当激光功率为18 W,激光加热时间为400 ms时,AuSn4相在界面处消失,以细小颗粒弥散分布在钎料内部.
关键词:
塑料球栅阵列
,
钎料球
,
激光重熔
,
界面反应
田艳红
,
杨世华
,
王春青
,
王学林
,
林鹏荣
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00688
采用直径范围为200-600 μm的Sn3.0Ag0.5Cu无铅钎料球在Cu焊盘上制作热风重熔焊点,将重熔焊点在150℃下进行老化,并对重熔和老化焊点进行剪切测试,结果表明:重熔和老化后焊点的剪切强度都随体积的增大而减小,表现出显著的体积效应.SEM断面观察显示:较小体积焊点剪切断裂发生在钎料块体内部,表现出较好韧性;较大体积焊点则发生在近焊盘的界面处,呈现脆性断裂特征.焊盘界面处和钎料内部微观组织SEM观察表明:小体积焊点内部Ag_3Sn化合物以小颗粒状弥散分布,起到强化作用;而大体积焊点内部Ag_3Sn化合物为树枝网状分布,表现出硬脆性,金属间化合物(如Ag_3Sn和Cu_6Sn_5)的形貌和分布对焊点的断裂行为有显著的影响,是焊点剪切断裂行为体积效应的内在原因.
关键词:
无铅焊点
,
剪切断裂
,
体积效应
,
金属间化合物
杭春进
,
田艳红
,
赵鑫
,
王春青
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00759
采用有Pb焊料对无Pb焊点球栅阵列(BGA)塑封器件进行焊接,选用再流焊工艺对器件进行混装焊接.对混装再流焊BGA器件分别进行4,9,16和25 d的高温老化实验,在老化实验前后不同阶段,使用精密电阻仪对混装BGA器件进行电性能测试,没有发现器件的电性能失效.利用SEM对焊点微观组织的分析发现,混装焊点印制电路板(PCB)侧金属间化合物(IMC)成分为Cu3Sn和Cu6Sn5,BGA焊盘侧IMC成分为Ni-Cu-Sn三元化合物.对焊点两侧的IMC进行厚度测量,结果表明,随老化时间延长两侧的IMC厚度都增大,PCB一侧IMC生长速率明显高于BGA焊盘一侧.此外,有一些焊点内部和界面处出现了富Pb相聚集、IMC破裂、界面裂纹以及空洞等可靠性隐患.
关键词:
混装焊点
,
高温老化
,
微观组织
,
可靠性
安荣
,
田艳红
,
孔令超
,
王春青
,
常帅
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2013.00821
通过磁控溅射法并借助有机高分子牺牲层,制备了具有不同调制结构的自支撑Ti/Al (调制比为1)纳米多层膜.采用脉冲激光诱发了纳米多层膜的自蔓延反应,确定了临界诱发能量密度.利用高速摄影法表征了自蔓延速度,采用SEM和TEM观察了纳米多层膜结构,利用差热分析仪和XRD分析了反应过程及产物.结果表明,纳米多层膜激光诱发临界能量密度(6～17J/cm2)高于烧蚀临界能量密度.调制周期或周期数较小的纳米多层膜激光诱发所需的能量密度较小且自蔓延速度较高.但当调制周期接近或小于层间原子互溶区厚度时,临界能量密度和自蔓延速度的变化则有相反趋势.对于一定厚度的纳米多层膜,具有大调制周期和小周期数的调制结构对应的放热量大.随激光脉冲持续时间的延长,Ti/Al纳米多层膜的激光临界诱发能量密度呈现递减趋势,但最终趋于稳定.激光诱发Ti/Al纳米多层膜自蔓延反应生成单一的TiAl金属间化合物.
关键词:
纳米多层膜
,
自支撑
,
自蔓延
,
调制结构
,
脉冲激光
王晓林
,
李明雨
,
王春青
材料科学与工艺
为研究激光喷射钎料球键合焊点的可靠性,用Sn3.0Ag0.5Cu钎料球对Au/Cu焊盘进行了激光喷射钎料键合试验,采用微强度测试仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪研究了热循环条件对接头强度以及界面微观组织演变的影响.结果表明：采用激光喷射钎料键合技术焊盘表面Au层不能完全溶入钎料中,导致在界面处形成AuSn2＋AuSn4多层金属间化合物结构;热循环处理可导致界面残余的Au层消失,并在原位附近形成以Au、Sn为主并固溶少Cu原子的反应层,引起整个反应层与Cu层的结合力下降.
关键词:
激光喷射钎料键合
,
SnAgCu钎料
,
热循环试验
,
铜焊盘
李明雨
,
安荣
,
王春青
金属学报
进行了交变电磁辐射下附Au/Ni镀层BGA焊盘上SnPb共晶钎料球感应自发热重熔形成钎料凸台的实验，并分析了感应自发热重熔以及固态老化对SnPb共晶钎料与Au/Ni镀层焊盘界面反应的影响。研究结果表明，交变电磁辐射一次重熔与红外重熔结果一样使Au镀层完全消失，并在钎料中形成离散的针状AuNiSn4，但是二次重熔结果由于电磁场作用下液体金属内固态金属颗粒聚集效应作用的结果使AuNiSn4金属间化合物富集在钎料与焊盘的界面处。固态老化过程中针状AuSn4转化为层状(AuxNi1-xSn4并粘着在AuxNi1-xSn4上，抑制Ni3Sn4的长大。
关键词:
SnPb共晶钎料
,
BGA
,
interfacial reaction
