【摘要】：通过烧结过程，可以制备Sn-Pb焊料、Sn-Ag-Cu焊料和SWCNT的复合材料。对复合焊料显微结构的研究证实了CNT在焊料基体中所具有的统一且均匀的分布状况。而随着SWCNT的含量的增加，复合焊料的熔点逐渐降低，但跌幅并不大，并可以较容易地与现有生产条件进行结合。在被测试的焊料中，Sn-Pb＋0.08wt%SWCNT和Sn-Ag-Cu＋0.1wt%SWCNT具有最小的接触角和最高的铺展面积，这表现出其所具有的优良润湿性。图19.22 Sn-Pb和An-Ag-Cu复合焊料的蠕变-断裂寿命关于SWCNT含量的函数
此处研究的目的是为微间距、晶元级的封装产品制造和表征新型SWCNT强化型复合焊料。通过烧结过程，可以制备Sn-Pb焊料、Sn-Ag-Cu焊料和SWCNT的复合材料。对复合焊料显微结构的研究证实了CNT在焊料基体中所具有的统一且均匀的分布状况。CNT添加物也会使得晶粒细化。随着CNT含量增加，复合焊料的热膨胀系数逐渐减小。而随着SWCNT的含量的增加，复合焊料的熔点逐渐降低，但跌幅并不大，并可以较容易地与现有生产条件进行结合。我们也对铜基板上复合焊料的接触角和润湿性进行了研究。在被测试的焊料中，Sn-Pb＋0.08wt%SWCNT和Sn-Ag-Cu＋0.1wt%SWCNT具有最小的接触角和最高的铺展面积，这表现出其所具有的优良润湿性。由于CNT在焊料基体中具有均匀的分布，随着CNT添加数量的增加，两种复合焊料的显微硬度值随之提高，并且如模量、屈服强度和极限抗拉强度等力学性能也得到改善。研究发现，随着SWCNT含量的增加，Sn-Ag-Cu焊料的力学性能单调增加；而对于Sn-Pb焊料来说，其力学性能先增加到一个最大值，然后再逐渐减小。复合焊料样本的断口显微图揭示了复合焊料的塑性断裂方式，该方式由凹痕来进行表征。同时也可以看出，CNT的添加明显地延长了Sn-Pb复合焊料和Sn-Ag-Cu复合焊料的蠕变-断裂寿命。
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图19.22 Sn-Pb和An-Ag-Cu复合焊料的蠕变-断裂寿命关于SWCNT含量的函数
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