SAC305锡膏在不同铜基板的焊接表现
sac305作为一种应用广泛的无铅焊料，有着优秀的机械强度，导电性和导热性。铜基板是最常见的基板材料之一，因此sac305类型的焊料在铜基板上的焊接效果备受关注。对于无铅焊点而言，焊料和基板之间的界面反应和imc演变是影响焊接可靠性的关键因素。通常sac305锡膏在加热时会与cu基板反应会生成cu6sn5 imc。为了达到良好的焊点性能，可以对cu基板进行一些工艺处理从而控制imc生长。本文会讨论sac305在不同cu基板上的焊接效果。
实验过程
li等人选择了两种cu基板处理方式，包括将cu基板放置于气氛保护下进行1000°c加热处理(h-cu)和将cu基板表面覆上石墨烯(g-cu)。随后他们将sac305和sac305-0.3ni熔化成直径1.6mm焊料球。最后260°c加热60s将sac305、sac305-0.3 ni焊料球焊接到cu，h-cu和g-cu基板上。
实验结果
imc结构
对于cu，h-cu和g-cu基板，cu6sn5都是主要的imc生长类型。h-cu基板上的cu6sn5层比单纯cu基板上的cu6sn5层更厚且更光滑。这是因为经过高温处理后，cu基板的结构由多晶结构转变为单晶结构。单晶结构会影响cu6sn5层的粗糙度。另外，g-cu基板上的cu6sn5焊料层的厚度低于另外两个基板。g-cu衬底上石墨烯涂层的不仅能减缓金属表面的氧化，还能一定程度抑制原子扩散。
图1. sac305和cu基板的界面imc。(a)cu基板；(b)h-cu基板；(c)g-cu基板。
在sac305中添加0.3wt%的ni后，界面imc从cu6sn5转变为(cu，ni)6sn5。cu基板上的(cu，ni)6sn5层的厚度要大于图1(a) cu6sn5的厚度。h-cu上的(cu，ni)6sn5层厚度比在cu基板上更薄。此外，g-cu基板上的imc层要比另外两个基板上的imc要薄。总体而言，sac305-0.3ni会比sac305形成更加多的imc。
图2. sac305-0.3ni和cu基板的界面imc。(a)cu基板；(b)h-cu基板；(c)g-cu基板
焊料层硬度
sac305焊料在cu基板上的平均硬度最高，其次是h-cu和g-cu基板。与cu和h-cu基板上sac305共晶焊料块的微观结构相比， sac305共熔焊料块在g-cu基板上会形成更多的β-sn和更低的共晶相浓度。由于β-sn硬度较低，g-cu基板上sac305焊料块的硬度最低。此外，由于ni添加物细化晶粒和抑制共晶相的作用，sac305-0.3ni焊料的硬度比普通sac305更低。
图3. sac305和sac305-0.3ni焊料硬度。
福英达锡膏
福英达有着丰富的锡膏研发资源和仪器，能为客户提供各种定制化的锡膏产品，如sac305和snbi57.6ag0.4等。此外，福英达能为客户优化回流曲线和提供焊接工艺改善建议。欢迎客户与我们合作。
参考文献
li, s.l., liu, y., zhang, h., cai, h., sun, f.l. & zhang, g.q. (2018). “microstructure and hardness of sac305 and sac305-0.3ni solder on cu, high temperature treated cu, and graphene-coated cu substrates”. results in physics, vol.11.
手机行业寡头格局稳固 一众小厂家要经受严峻考验
UPS电池容量计算方法
什么是高精度ADC？
苹果现已在Apple Pay上线长安通卡 搭乘公共交通最低充值金额 5 元
电路和电容器介绍
SAC305锡膏在不同铜基板的焊接表现
基于AT89C51单片机的变频调速控制系统设计
iphone8什么时候上市?最新消息:iphone 8真机外观确认,有这六大新功能就无敌了!
CES2018 上的Hip Air可穿戴安全气囊
英特尔利用人工智能辅助宫颈癌治疗
天文学家拍到奇特星云形似中国龙
新能源汽车行业持续回升，未来5年市场将迎来强劲增长
怎么快速的看懂电气原理图？
ARM宣布：2022年ARM的Cortex大核CPU将取消对32位的支持
5G加速产业链布局，光模块迎来市场爆发期
GSMArena的十大热门手机排行榜上OPPO Find X成为第一名
Windows 10 ARM笔记本20小时的长续航遭怀疑 高通出面解说
西门子博途使用教程
上海联通5G远程医疗首次登陆进博会
AC/DC转换厂商：南京通华芯微电子有限公司简介
实验过程
li等人选择了两种cu基板处理方式，包括将cu基板放置于气氛保护下进行1000°c加热处理(h-cu)和将cu基板表面覆上石墨烯(g-cu)。随后他们将sac305和sac305-0.3ni熔化成直径1.6mm焊料球。最后260°c加热60s将sac305、sac305-0.3 ni焊料球焊接到cu，h-cu和g-cu基板上。
实验结果
imc结构
对于cu，h-cu和g-cu基板，cu6sn5都是主要的imc生长类型。h-cu基板上的cu6sn5层比单纯cu基板上的cu6sn5层更厚且更光滑。这是因为经过高温处理后，cu基板的结构由多晶结构转变为单晶结构。单晶结构会影响cu6sn5层的粗糙度。另外，g-cu基板上的cu6sn5焊料层的厚度低于另外两个基板。g-cu衬底上石墨烯涂层的不仅能减缓金属表面的氧化，还能一定程度抑制原子扩散。
图1. sac305和cu基板的界面imc。(a)cu基板；(b)h-cu基板；(c)g-cu基板。
在sac305中添加0.3wt%的ni后，界面imc从cu6sn5转变为(cu，ni)6sn5。cu基板上的(cu，ni)6sn5层的厚度要大于图1(a) cu6sn5的厚度。h-cu上的(cu，ni)6sn5层厚度比在cu基板上更薄。此外，g-cu基板上的imc层要比另外两个基板上的imc要薄。总体而言，sac305-0.3ni会比sac305形成更加多的imc。
图2. sac305-0.3ni和cu基板的界面imc。(a)cu基板；(b)h-cu基板；(c)g-cu基板
焊料层硬度
sac305焊料在cu基板上的平均硬度最高，其次是h-cu和g-cu基板。与cu和h-cu基板上sac305共晶焊料块的微观结构相比， sac305共熔焊料块在g-cu基板上会形成更多的β-sn和更低的共晶相浓度。由于β-sn硬度较低，g-cu基板上sac305焊料块的硬度最低。此外，由于ni添加物细化晶粒和抑制共晶相的作用，sac305-0.3ni焊料的硬度比普通sac305更低。
图3. sac305和sac305-0.3ni焊料硬度。
福英达锡膏
福英达有着丰富的锡膏研发资源和仪器，能为客户提供各种定制化的锡膏产品，如sac305和snbi57.6ag0.4等。此外，福英达能为客户优化回流曲线和提供焊接工艺改善建议。欢迎客户与我们合作。
参考文献
li, s.l., liu, y., zhang, h., cai, h., sun, f.l. & zhang, g.q. (2018). “microstructure and hardness of sac305 and sac305-0.3ni solder on cu, high temperature treated cu, and graphene-coated cu substrates”. results in physics, vol.11.
手机行业寡头格局稳固 一众小厂家要经受严峻考验
UPS电池容量计算方法
什么是高精度ADC？
苹果现已在Apple Pay上线长安通卡 搭乘公共交通最低充值金额 5 元
电路和电容器介绍
SAC305锡膏在不同铜基板的焊接表现
基于AT89C51单片机的变频调速控制系统设计
iphone8什么时候上市?最新消息:iphone 8真机外观确认,有这六大新功能就无敌了!
CES2018 上的Hip Air可穿戴安全气囊
英特尔利用人工智能辅助宫颈癌治疗
天文学家拍到奇特星云形似中国龙
新能源汽车行业持续回升，未来5年市场将迎来强劲增长
怎么快速的看懂电气原理图？
ARM宣布：2022年ARM的Cortex大核CPU将取消对32位的支持
5G加速产业链布局，光模块迎来市场爆发期
GSMArena的十大热门手机排行榜上OPPO Find X成为第一名
Windows 10 ARM笔记本20小时的长续航遭怀疑 高通出面解说
西门子博途使用教程
上海联通5G远程医疗首次登陆进博会
AC/DC转换厂商：南京通华芯微电子有限公司简介