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本文以扩展率和残留量为评价指标,对有机酸,胺类化合物等活性剂成分进行了筛选,并通过正交实验对配比进行了优化。配制出了性能优良的助焊剂,并按照相关国家标准GB/T9491-2002和日本工业标准JIS-Z-3282-2000对其进行了严格的性能测试。
以SnAgCu无铅焊料为研究对象,研究了等温时效对焊点界面组织的影响以及化学镀镍对SnAgCu/NiP/Cu焊点界面扩散的抑制作用。得到以下结论:
1.所选活性剂在工作温度范围挥发完全不会留下残留,复合活性剂与单组分活性剂相比,能够有效提高助焊剂的扩展率,表面活性剂的添加能提高助焊剂的扩展率。所研制的助焊剂无卤素,无残留物,无腐蚀,焊后无须清洗。
2.对所配制的助焊剂进行了表面绝缘阻抗测试,各试样焊接后电阻值大于1×1012Ω,经过恒温恒湿后的电阻值均大于1×109Ω,铜板腐蚀试验表明各助焊剂没有明显的腐蚀现象。萃取液电阻率测试表明各助焊剂的离子残留完全达标,满足高可靠性电子产品的要求。卤素定性实验表明本文所研制的助焊剂不含卤素。
3.SnAgCu/NiP/Cu焊点界面层上的金属间化合物IMC厚度随时效时间的增加而变厚,与无镀层的SnAgCu/Cu焊点相比较,化学镀Ni后界面上的IMC层的生长得到了明显的抑制。
4.化学镀层中P的含量对IMC的形成有一定的影响,能有效抑制IMC的生长,但仍然能在镀层附近发现克根达耳(Kirkendall)空洞,并且时效时间对空洞的形成起推动作用。