王国强，杨 莉，张尧成



Sn58Bi-W复合钎料焊点微观组织及性能的研究

王国强1，杨 莉2，张尧成2

（1. 苏州大学 机电工程学院，江苏 苏州 215000；2. 常熟理工学院 汽车工程学院，江苏 常熟 215500）

采用SEM、EDX等手段，研究了Sn58Bi-W钎料润湿性能、组织形貌及焊点接头力学性能。结果表明：适量W颗粒可以提高Sn58Bi润湿性，随着W颗粒含量的增加，钎料的润湿性呈现先上升后下降的趋势，W质量分数为0.05%时润湿性最好，其铺展面积为132.73 mm2。W颗粒可以有效细化Sn58Bi钎料合金的微观组织，减小焊点界面IMC厚度，当W添加量为质量分数0.1%，Sn-58B钎料的微观组织最为细小，界面IMC的厚度为0.71 µm，焊点的抗拉强度最高，达101.6 MPa。

Sn58Bi钎料；W颗粒；润湿性能；微观组织；IMC；拉伸性能

Sn58Bi钎料凭借其较低的封装温度，不仅在钎焊过程中可降低焊材热膨胀系数不匹配而引起的损害，也可使不具备高温性能的廉价电子元件和电路板得以使用。但SnBi钎料也存在一些不足：首先，Bi作为一种脆性元素，合金延展性小，使得其加工性能和使用性能显著恶化；其次，SnBi钎料的焊接性能有待提高以防止焊点的剥离现象。

针对上述问题，国内外很多学者采用颗粒增强手段以改善钎料性能，从而提高焊点服役可靠性。景延峰等[1]在SnBi钎料中添加Al2O3颗粒，发现Al2O3颗粒可有效细化SnBi钎料组织，提高焊点力学性能。王小京等[2]研究发现加入一定量的合金元素Cu和Zn可以细化SnBi合金的组织并提高焊点抗拉强度。Zhang等[3]研究发现Sb颗粒能提高SnBi合金的剪切强度。董昌慧等[4]发现微量Co的添加使SnBi合金的抗拉强度和塑性都有了一定程度的提升。……