【正文】 是限制使用量，并無禁止，導(dǎo)致發(fā)生多起因玩具中含鉛超標(biāo)致國外兒童中毒事件 [5]。 98年歐盟規(guī)定從 20xx年就正式開始禁止使用含鉛電子釬料。 目前無鉛產(chǎn)品成幾何級數(shù)量增長，而美國和日本無鉛專利已經(jīng)占據(jù)世界無鉛專利的四分之一，可以說西方國家已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在我國前面。而在電子行業(yè)中，鉛的使用尤其廣泛，其中的污染更是重中之重，遏制鉛污染，已經(jīng)迫在眉睫 [4]。它們可以從空氣、水、食物等途徑進(jìn)入人體，并在人體中積累， 難以排出體外。鉛是一種有毒元素，隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，研制無鉛釬料已經(jīng)成為釬料行業(yè)的大勢所趨 [3]。微電子技術(shù)是指在半導(dǎo)體材料芯片上采用微米級加工工藝制造微型化電子元器件和微型化電路的技術(shù)，其中元器件間的連接叫微連接技術(shù)。 關(guān)鍵詞： （ Pr、 Nd） 釬料， 時效，力學(xué)性能， IMC 層，內(nèi)部化合物 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 ii Study on the growth behavior of the pounds within the (Pr、 Nd) solder joint Abstract As to the good bination property of SnAgCu leadfree solder, it has been widely used in the electronic industry. But it has bad thermal stability of the structure in the using time. We can add the rare earth to overe that shorting. the In this paper, the widely used solder was selected as base alloy and the rare earth Pr、 Nd was selected as alloying element to study the welding morphology and the mechanical properties of SnAgCu solder exist in the reflow soldering and the aging test. The effect of different amounts of Pr、 Nd on the mechanical property and the microstructure of SnAgCu solder was studies. The investigation on chip resistor indicated that the maximum force of solder joint can be obtained with %Pr、 Nd addition. The force decreased with more Pr、 Nd addition and to extent of that of SnAgCu solder joint when Pr、 Nd content up to %. The microstructure analysis of (Pr、 Nd） solder alloy and solder joint showed that the addition of Pr、 Nd can refine and improve the microstructure of the solder. And the result that the thickness of the interfadce with the rare earth was thinner than that without the rare earth showed that the rare earth can depress the excessive interfacial reaction between solder/Cu substrate. When the Pr、 Nd content up to %, the black Snx(Pr、 Nd) phase appeared in the solder and solder joint. Moreover, the Snx(Pr、 Nd) phase can gather at the interface between solder and Cu. The phases of Cu6Sn5 and Ag3Sn within the (Pr、 Nd） solder alloy was studied. We found that the granular Cu6Sn5 phase assemble to grow and e to be chunk sample in the aging test. But the Ag3Sn phase almost didn’t grow, only separating out near the solder joint in the wallet form. That phase will break away from the IMC gradually in the aging test. the rare earth Pr、 Nd can restrain and refine the Cu6Sn5 phase, as well as eliminate the wallet Ag3Sn phase. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 iii Key Words: (Pr、 Nd), aging test, mechanical properties, IMC, internal pounds 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 iv 目 錄 摘 要 ........................................................................ i Abstract ..................................................................... ii 第一章 緒 論 ............................................................ 1 無鉛釬料研究現(xiàn)狀 ...................................................... 1 二元系無鉛釬料 ...................................................... 2 三元系無鉛釬料 ...................................................... 3 SnAgCux 釬料研究現(xiàn)狀 .................................................. 4 微量元素 x 對 SnAgCu 釬料熔化特性的影響 ............................... 4 微量元素 x 對 SnAgCu 釬料潤濕性能的影響 ............................... 5 微量元素 x 對 SnAgCu 釬料微觀組織與力學(xué)性能的影響 ..................... 7 SnAgCux 釬料 /Cu 界面反應(yīng) ............................................. 10 本論文研究的目的及內(nèi)容 ............................................... 13 第二章試驗(yàn)材料及方法 ..................................................... 14 釬料的制備 ........................................................... 14 焊點(diǎn)的制備及力學(xué)性能試驗(yàn) ............................................. 14 焊點(diǎn)力學(xué)性能的試驗(yàn)方法 ............................................. 14 釬料 /Cu 高溫時效試驗(yàn) .................................................. 17 金相試樣的制備及微觀組織形貌觀察 ..................................... 17 金相顯微鏡分析 ..................................................... 17 掃描電鏡分析 ....................................................... 18 第三章微焊點(diǎn)力學(xué)性能及界面組織分析 ....................................... 19 時效后微焊點(diǎn)力 學(xué)性能變化 ............................................. 19 時效過程中界面化合物的生長 ............................................ 21 稀土 Pr、 Nd 對界面化合物生長的影響 ..................................... 23 稀土 Pr 對界面化合物生長的影響 ...................................... 23 稀土 Nd 對界面化合物生長的影響 ...................................... 25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 v 第四章釬料 /Cu 焊點(diǎn)內(nèi)部化合物生長 .......................................... 27 時效過程中 Cu6Sn5化合物顆粒的生長 ..................................... 27 時效過程中 Ag3Sn 化合物的生長 .......................................... 27 稀土 Pr、 Nd 對化合物生長的影響 ......................................... 28 第五章結(jié)論 ............................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................. 31 致 謝 ................................................................... 34 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 1 第一章 緒 論 信息技 術(shù)已經(jīng)深入到現(xiàn)代生活的各個方面，成為人們?nèi)粘９ぷ?、學(xué)習(xí)不可缺少的技術(shù)。 對 SnAgCu與 SnAgCux(Pr、 Nd）釬料基體中的 Cu6Sn5相和 Ag3Sn相進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn) 在時效過程中，顆粒狀 Cu6Sn5相呈現(xiàn)聚集 長大 的現(xiàn)象，逐漸變成塊狀化合物；而點(diǎn)狀 Ag3Sn相幾乎不生長，只是在 SnAgCu界面處異常析出較大板條體，并隨著時 效的進(jìn)行，逐漸脫離界面 。含 Pr、 Nd的焊點(diǎn)界面層厚度 略微低 于不含 Pr、 Nd的焊點(diǎn)界面，說明 Pr、 Nd能夠抑制再流焊中釬料與 Cu基板的過度反應(yīng)。當(dāng) Pr、Nd的含量增加到 %時，焊點(diǎn)力學(xué)性能下降與 SnAgCu焊點(diǎn)相當(dāng)。 論文分別研究了 SACxPr以及 SACxNd（ x=0, , %）焊點(diǎn)時效過程中的力學(xué)性能及微觀組織演變規(guī)律。 作者簽名： 年 月 日 （學(xué)號）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 i SnAgCux（ x=Pr、 Nd） /Cu 焊點(diǎn)內(nèi)部化合物生長行為研究 摘 要 SnAgCu無鉛釬料由于其較優(yōu)的綜合性能，已被廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)中，但其焊點(diǎn)在服役過程中組織熱穩(wěn)定性較差，稀土元素的加入可以改善上述缺點(diǎn) 。 編號 南京航空航天大學(xué) 畢業(yè)論文 題 目 SnAgCux（ x=Pr、 Nd） /Cu 焊點(diǎn)內(nèi)部化合物生長行為研究 學(xué)生姓名 學(xué)