【摘 要】
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随着科学技术的发展及人们对智能设备更小型化、更轻量化、更多功能化的追求,现代电子产品被尽可能设计的更薄。这导致了电子器件尺寸变得更小,进而要求印制电路板（PCB）必须变得更小更薄,这就要求其上充当焊盘的Cu箔变得更薄且性能较好,也要求其上无铅焊点的性能进一步提高。为了提高焊点的力学性能,对镀镍铜基板进行了400°C保温2h的热处理,然后使用Sn-3.0Ag-0.5Cu（SAC305）钎料分别钎焊铜
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随着科学技术的发展及人们对智能设备更小型化、更轻量化、更多功能化的追求,现代电子产品被尽可能设计的更薄。这导致了电子器件尺寸变得更小,进而要求印制电路板（PCB）必须变得更小更薄,这就要求其上充当焊盘的Cu箔变得更薄且性能较好,也要求其上无铅焊点的性能进一步提高。为了提高焊点的力学性能,对镀镍铜基板进行了400°C保温2h的热处理,然后使用Sn-3.0Ag-0.5Cu（SAC305）钎料分别钎焊铜基板、镀镍铜基板和热处理后的镀镍铜基板,对比了三种钎焊接头在回流及等温时效后的微观结构演变、金属间化合物（IMC）层的生长机制和抗剪强度,研究了回流焊前基板热处理对无铅焊点的影响。结果表明,随着时效时间的延长,界面金属间化合物层变厚,焊点力学性能下降,Cu/SAC305/Cu钎焊接头界面化合物生长的最快也最厚,其次是镀镍铜/SAC305/镀镍铜钎焊接头,热处理后的镀镍铜/SAC305/热处理后的镀镍铜钎焊接头界面金属间化合物层生长速度最慢也最薄。回流焊后Cu/SAC305/Cu钎焊接头抗剪强度最高,但在时效过程中其抗剪强度下降的最快,150°C等温时效240h后抗剪强度已经低于其他两种钎焊接头,这表明添加Ni镀层确实可以提高无铅焊点的性能。回流焊及等温时效后,热处理后的镀镍铜/SAC305/热处理后的镀镍铜钎焊接头的抗剪强度一直大于镀镍铜/SAC305/镀镍铜钎焊接头,这表明回流焊前对镀镍铜基板进行热处理确实可以抑制界面金属间化合物的生长并且提高无铅焊点的性能。为了制备适用的Cu箔,使用超声波震荡壳聚糖牺牲层溶液不同时间,再使用化学镀工艺在玻璃基板上制备化学沉积Cu箔,然后使用SAC305钎料在化学沉积Cu箔与商用电解Cu箔上进行润湿铺展试验以及钎焊化学沉积Cu箔与三种基板,研究超声波震荡壳聚糖乙酸溶液时间对制备独立Cu箔的影响以及化学沉积Cu箔的可焊性。结果表明,对壳聚糖乙酸溶液超声波震荡时间为30min时,在玻璃基板上附着的壳聚糖牺牲层能在化学镀Cu过程中完全降解,从而得到自动脱落的化学沉积超薄Cu箔,该化学沉积Cu箔厚度均匀,表面连续无孔洞,择优取向为（111）面,表面粗糙度Ra为0.0942μm。SAC305钎料在两种Cu箔上的润湿铺展过程类似,均可分为三个阶段:1)初始阶段;2)快速铺展阶段;3)渐进平衡阶段。润湿铺展过程均主要由化学反应控制。但SAC305钎料在化学沉积Cu箔上的润湿性好于在商用电解Cu箔上的润湿性,平衡等效半径更大,平衡接触角更小,界面金属间化合物层更薄。Cu箔与三种基板均能形成良好的焊接接头。该工艺下生产的化学沉积Cu箔可焊性优良。
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