低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料--详细介绍

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 当前位置:店销书,专著 低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料
   
低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料
作者:罗庭碧,
书名:低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料
定价:¥56 元
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标准书号: 978-7-03-055665-3
字数(千): 
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出版日期: 2018-1-18
发行号: TU-1626.0101
装帧: 
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获奖情况
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图书介绍
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  由于大量含铅焊料废弃物对人类健康及环境的危害日趋严重,大部分国家已立法禁止使用含铅焊料,并积极推进电子封装无铅化进程,因此焊料的无铅化成为电子制造产业的必然趋势。虽然目前共晶Sn-Ag-Cu无铅焊料成为最受欢迎的无铅焊料,但其仍然存在熔融性能、强度、成本等方面的问题。本书介绍一系列低Ag含量Sn-Ag-Zn系无铅焊料,该系列焊料不仅熔融性能和力学性能优于共晶Sn-Ag-Cu焊料,而且具有更低的成本。同时通过相关研究明确低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料的实用性和适用范围。
  本书可供对该领域感兴趣的高年级本科生、开展相关研究的在读硕士研究生、博士研究生、微电子封装及有色金属冶炼行业从业人员参考使用。
 
前言
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  自2003年,欧洲联盟(简称欧盟)正式公布《报废电子电气设备指令》(Waste Electrical and Electronic Equipment,WEEE)和《关于限制在电子电气设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances,RoHS)以来,Sn-Pb系焊料的使用受到极大的限制。因此,关于无铅焊料的研究不断展开,围绕提高无铅焊料的性能、降低无铅焊料的成本的研发工作也在不断进行。为了避免共晶Sn-Ag-Cu焊料界面可靠性差、成本高的缺点,低Ag含量焊料成为该领域的研究热点。但Ag含量降低同样会带来焊料熔融性能和力学性能的降低。此外,由于我国对无铅焊料的研究起步较晚,目前常用的Sn-Ag-Cu无铅焊料的专利被国外企业牢牢把持,这一现象不利于我国微电子行业的发展。
  另外,Sn-Ag-Zn系无铅焊料同样是具有潜力的三元焊料合金体系,虽然国内外对Sn-Ag-Zn系无铅焊料有过一些研究,但研究范围主要集中在共晶含量(Sn-3Ag-1Zn)范围附近,对低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料领域的研究还鲜见报道。本书系统地讨论从共晶Sn-Ag-Zn系焊料成分范围到低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料成分范围中Ag、Zn含量对焊料熔融性能、微观组织、力学性能的影响。研究中发现,低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料可以通过Ag、Zn含量的优化来改善其熔融性能和力学性能,使其达到共晶Sn-Ag-Cu焊料水平。但在研究中也发现Sn-Ag-Zn系焊料除了具有固有的润湿性差的问题外,Sn-Ag-Zn/Cu焊点在高温热老化条件下还容易发生严重的界面反应,导致焊点界面结合强度下降。本书对这两个问题的相关机理进行讨论,并提出解决方法。最后讨论Sn-Ag-Zn系焊料的抗腐蚀性能与焊料成分之间的关系。
  作者在编写本书的过程中获得了红河学院刘贵阳、易中周、王宝森、姜艳、孔馨的帮助,同时获得了上海交通大学李明、胡安民的指导,这里一并感谢。
  由于专业知识和水平有限,书中难免存在不足之处,如蒙读者指正,作者将感激不尽。

                                                罗庭碧          
                                       2017年2月于红河学院   

 
图书目录
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第1章  无铅焊料的发展现状 1
1.1  钎焊技术与无铅化运动 1
1.2  对无铅焊料的性能要求 2
1.2.1  熔融性能 3
1.2.2  润湿性能 4
1.2.3  力学性能和相关的可靠性 5
1.2.4  抗氧化性能和抗腐蚀性能 5
1.2.5  成本及环境问题 5
1.3  二元无铅焊料及其性能 6
1.3.1  Sn-Ag系共晶焊料 6
1.3.2  Sn-Zn系共晶焊料 7
1.3.3  Sn-Cu系共晶焊料 9
1.3.4  Sn-Bi系共晶焊料 10
1.3.5  Sn-In系共晶焊料 11
1.4  Sn-Ag系三元焊料 12
1.4.1  Sn-Ag-Cu系三元焊料 12
1.4.2  Sn-Ag-Bi系三元焊料 14
1.4.3  Sn-Ag-In系三元焊料 16
1.4.4  Sn-Ag-Zn系三元焊料 17
1.5  焊料中的微合金成分 19
1.6  低Ag含量焊料及其存在的问题 20
1.7  本章小结 22
第2章  Sn-Ag-Zn系焊料的熔融性能、微观组织和力学性能 23
2.1  三元低Ag含量焊料熔融性能的理论分析 23
2.1.1  低Ag含量Sn-Ag-Cu系焊料 23
2.1.2  低Ag含量Sn-Ag-Bi系焊料 24
2.1.3  低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料 26
2.2  Sn-Ag-Zn系焊料的熔融性能 27
2.2.1  Sn-Ag-Zn系焊料的DSC分析 29
2.2.2  Ag含量对Sn-xAg-1Zn焊料熔融性能的影响 29
2.2.3  Zn含量对 Sn-2Ag-xZn焊料熔融性能的影响 30
2.2.4  Sn-1Ag-xZn和Sn-1.5Ag-xZn焊料的熔融性能 31
2.3  Sn-Ag-Zn系焊料的微观组织 33
2.3.1  Ag含量对Sn-xAg-1Zn焊料微观组织的影响 33
2.3.2  Zn含量对Sn-2Ag-xZn焊料微观组织的影响 35
2.3.3  Sn-1Ag-xZn焊料和Sn-1.5Ag-xZn焊料的微观组织 38
2.4  Sn-Ag-Zn系焊料的力学性能 40
2.4.1  Sn-xAg-1Zn焊料的力学性能 41
2.4.2  Sn-2Ag-xZn焊料的力学性能 42
2.4.3  Sn-1Ag-xZn和Sn-1.5Ag-xZn焊料的力学性能 42
2.5  综合讨论 43
2.5.1  低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料的凝固过程 43
2.5.2  先共晶IMC形貌的变化 51
2.5.3  低Ag含量Sn-Ag-Zn系焊料的强化机理 52
2.6  本章小结 53
第3章  低Ag含量Sn-Ag-Zn/Cu焊点的研究 54
3.1  Sn-Ag-Zn系焊料对Cu焊盘的润湿性能 54
3.2  Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织 57
3.2.1  回流焊接后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织 57
3.2.2  150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织 60
3.2.3  250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的微观组织 62
3.3  Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能 65
3.3.1  回流焊接后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能 65
3.3.2  150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能 69
3.3.3  250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Cu焊点的力学性能 71
3.4  综合讨论 74
3.4.1  Sn-xAg-1Zn/Cu焊点脆性界面的生成 74
3.4.2  150℃下Sn-Ag-Zn系焊料对Cu基板的侵蚀问题 75
3.5  本章小结 77
 
第4章  低Ag含量Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的研究 79
4.1  Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织 79
4.1.1  回流焊接后 Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织 79
4.1.2  150℃下200h老化后 Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织 81
4.1.3  250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的微观组织 83
4.2  Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能 84
4.2.1  回流焊接后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能 85
4.2.2  150℃下200h老化后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能 87
4.2.3  250℃下4h回流后Sn-Ag-Zn/Ni/Cu焊点的力学性能 89
4.3  本章小结 90
第5章  第四组元对Sn-Ag-Zn系焊料性能的影响 92
5.1  第四组元对焊料润湿性能的影响 92
5.2  第四组元对焊料微观组织和力学性能的影响 93
5.2.1  Cu对焊料微观组织和力学性能的影响 93
5.2.2  Ni对焊料微观组织和力学性能的影响 95
5.2.3  Cr对焊料微观组织和力学性能的影响 97
5.3  第四组元对Sn-Ag-Zn/Cu焊点强度的影响 99
5.4  本章小结 106
第6章  Sn-Ag-Zn系焊料在NaCl溶液中的抗腐蚀性能 107
6.1  SAC105焊料的塔费尔曲线和腐蚀过程 107
6.2  Sn-1Ag-1Zn焊料的塔费尔曲线和腐蚀过程 108
6.3  Ag含量对Sn-xAg-1Zn焊料腐蚀性能的影响 110
6.4  Zn含量对Sn-2Ag-xZn焊料腐蚀性能的影响 111
6.5  第四组元添加对Sn-2Ag-2.5Zn焊料腐蚀性能的影响 113
6.6  本章小结 114
参考文献 115
 
 
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