[00969893]新型环保微电子封装材料-纳米复合无铅焊料的研究与制备

该项目通过固固复合、固液复合等多种复合方法，结合电磁搅拌、冷挤压等措施，发展出经济可行的冶金复合工艺，并制备出增强相分布均匀，力学性能优异的复合无铅焊料。将制备的复合无铅焊料合金用于电子器件的封装连接，并对其焊点进行可焊性和力学性能的评估。其中包括：复合焊料在Cu、Ni等基板上的润湿性能；焊料合金的拉伸和剪切性能；焊点在热机循环下的抗高温蠕变性能等。该研究以极具应用前景的Sn-Zn系、Sn-Ag系等无铅焊料合金为研究对象，通过添加纳米Ag、ZrO<,2>纳米粒子、多面齐聚倍半硅氧烷颗粒和混合稀土元素制备了纳米复合无铅焊料。结合微观组织分析，研究了纳米复合焊料与Cu板焊接后其焊接接头的微观组织演变及纳米微粒对复合焊料硬度的影响机制，纳米组元的添加对二元或三元无铅焊料合金与基板间界面IMC形成机理的影响。该项目以纳米复合无铅焊料为研究对象，开展了以无铅焊料为基体的采用多种增强相得复合焊料制备工艺的研究；重点探索了增强相得种类及含量对复合无铅焊料自身基体组织性能的影响机理及对焊点界面反应的影响规律，提出了一些优化的复合工艺和焊料制备设计方案。项目制备出具有自主知识产权的复合无铅焊料（POSS分子增强纳米复合锡银铜焊料），润湿性能提高2%以上；并完成了实验室及生产企业现场的试制工作。