1 / 20

論文讀書心得報告

Effect of P and aging on microstructure and shear strength of Sn–2.5Ag–2.0Ni/Ni(P) solder joints. 論文讀書心得報告. 學術單位 : 南台科技大學 指導教授 : 李洋憲老師 學號 :M99R0105 姓名 : 杜建緯. 前言.

jamuna
Download Presentation

論文讀書心得報告

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Effect of P and aging on microstructure and shear strength of Sn–2.5Ag–2.0Ni/Ni(P) solder joints 論文讀書心得報告 學術單位:南台科技大學 指導教授:李洋憲老師 學號:M99R0105 姓名:杜建緯

  2. 前言 科瓦合金被應用於微電子包裝、軍事以及航太產業但它固有缺點例如溫度傳導還有密度的問題，使得SiCp/Al複合材料取代科瓦合金，科瓦合金的傳統金屬表面加工是在上面電鍍上一層Ni/Au，然而對SiCp/Al複合材料電鍍是很困難的直到出現了SiC非金屬粉末。目前的SiCp/Al複合材料鍍膜是用化學的電鍍方法，但是目前工業用的化學電鍍液含P的含量都在9~10wt%，P的含量過高會使得銲點的可靠度下降為了解決這個問題我們將使用4wt%的P含量化學電鍍液，並且利用傳統的電鍍方法鍍上Ni作為這次實驗比較的基準。

  3. 實驗材料 此表中為這次的實驗所用的化學電鍍液以及其他相關液體的資料

  4. 實驗流程 先將欲鍍的基板作酸洗還有鹼洗後放入PdCl2活化，NiSO4·7H2O作為源鎳，然後以次磷酸鈉NaH2PO2·H2O作為還原劑，以NiSO4·6H2O240gL−1, NiCl2·6H2O28gL−1 H3BO335gL−1為電解液，並以氫氧化鈉跟硫酸調製PH值為4。 傳統電鍍上電流密度為0.08Acm-2、溫度45C、在電鍍過程中持續以600rpm攪拌。 將鍍層利用EDX確認沉積層的成份元素以及用EDM分析特徵並用 X-red分析相組成。將試件保持在溫度150度下0h、50h、250h、500h、1000h，然後分別用SEM觀察裂面以及計算鍍層的平均厚度用EDX觀察組成形態。 剪力實驗用RG3000Amicrotester速度0.2mmmin−1，用SEM觀察段口的結構。

  5. 實驗配置圖 圖一 標準樣品的銲接橫切面

  6. 銲料的DSC曲線 圖二 是銲料的DSC曲線，圖中表示銲料在吸熱峰280度熔融，所以銲接 過程在280度保持4分鐘。

  7. 微結構分析 圖中 是10wt%的P在各種時效老化的銲 接點SEM相片。

  8. 圖中 是4wt%的P在各種時效老化的銲 接點SEM相片。

  9. 圖中 是電鍍鎳各種時效老化的銲接點SEM相片。

  10. IMC層的厚度 圖中 是各種條件下時效老化與IMC層厚度的關係圖

  11. X-red的繞射 圖中 是4wt% 10wt%以及電鍍鎳的X光譜繞射圖

  12. TEM特徵 圖中 是電鍍鎳TEM結構特徵，可以看到有許多的奈米鎳晶粒

  13. 圖中 是含4wt%P的鎳層TEM構特徵，可以看到有晶粒較上一張細微化

  14. 圖中 是含10wt%P的鎳層TEM構特徵，可以發現晶體過於細化最後變成沒有結晶特徵

  15. 剪力測試

  16. 剪力測試的斷面 圖中 是10wt%的P在各種時效老化的剪 力實驗斷口橫切面由a~e分別是在 150度下0、50、250、500、1000 小時持溫。

  17. 圖中 是含4wt%P的鎳層剪力測試的斷口照片，從a~d為0、250、500、 1000小時的150度持溫，可以看出持溫的時間越久會使得材料內 產生熱失配，讓先前製程中產生的裂紋變大或是產生新的缺陷。

  18. 圖中 是電鍍鎳層剪力測試的斷口照片，從a~d為0、250、500、 1000小時的150度持溫。

  19. 結論 IMC層中的Ni2SnP形成會降低銲點的可靠性，這可以經由降低鎳層的P含量來控制使得Ni2SnP不形成。 P的含量越高會讓鎳不容易組成奈米晶，造成擴散的加速使得Ni3Sn4IMC層成長快速，讓銲點的可靠性下降 P的含量多寡再沉積鎳層的銲點穩定上扮演著重要角色，當P的含量較高的時候會生成Ni2SnP相、生成P-rich Ni層和空洞介於鎳的沉積層和基板之間降低機械可靠性。 當鎳層P含量低的時候熱應力還有IMC層的裂縫是缺陷的主要原因，當鎳層P的含量為4wt%的時候可以有效的使Ni3Sn4IMC層速度變慢，還可以減少熱應力的影響。

  20. 參考資料 本篇讀書心得引用參考資料為此論文以級此論文的參考資料

More Related