led芯片组件封装用高性能焊铝锡膏研制

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1、－‘－－部－？－，Ｓｏｕ化ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ硕±学位论文ＬＥＤ志片组件封装用高性能焊锅锡實研制作者姓名张浪—学科专业材料加工工程＊＂？—■指导教师张新平教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期２０１６年６月Researchanddevelopmentofhigh-performancesolderpastesforsolderingAlanditsalloysinLEDchipmoduleassemblingAThesisSubmittedfortheDegr

2、eeofMasterCandidate：ZhangLangSupervisor：Prof.ZhangXin-PingSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TB333学校代号：10561学号：201320115348华南理工大学硕士学位论文LED芯片组件封装用高性能焊铝锡膏研制作者姓名：张浪指导教师姓名、职称：张新平教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：电子封装工程论文提交日期：2016年4月20日论文答辩日期：2016年6月6日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主

3、席：杜军教授委员：张新平教授、曾德长教授、李文芳教授、彭继华副教授‘华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研巧成果。除了文中特别加抖标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研巧做出重要贡。献的个人和集体，巧己在文中＾＾＾明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；张敗曰期矣年６月曰学位论文版权使用授权书邑了解学校有关保留，日：本学位论文作者完全、使用学位论文的规定研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工

4、大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位＾＾论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可公布学位论文的全＾、部或部分内容，可允许采用影印缩印或其它复制手段保存、汇编学位一论文。本人电子文档的巧容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，在解密后适用本授权书。年不保密同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的心，单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子朵志社全文。出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容＂＂（请在抖上相应方框内打Ｖ）：作者签名

5、：浆浪日期扇户：日期指导教师签名《半矣摘要随着电子工业和基于LED的照明产业的快速发展，铝及铝合金凭借着其低密度、高比强度、高电导率及大幅度降低成本等优势，正逐步在一些工业领域中取代铜。但铝及铝合金的低温焊接长期以来一直是一个难题，特别是使用锡膏对铝及铝合金制LED芯片组件进行工艺温度低于300°C的低温软钎焊时，要求锡膏应具有良好的印刷性能、优良的可焊性、低的焊后残留及良好的储存性能。同时，铝用锡膏中助焊剂具有较强的腐蚀性，在锡膏储存过程中会与钎料合金粉末发生反应而腐蚀之，造成锡膏发干及活性下降，因此设计和制备铝用锡膏相较于用于铜基板或其它凸点下金属层钎焊的常规锡

6、膏难度更高。尤其是近年来LED照明产业的快速发展，产业中对铝及铝合金低温软钎焊用锡膏的需求正在不断上升，故目前亟需研发出可以应用于LED照明工业的散热模块与支撑模块等连接的铝用锡膏。本论文研究通过添加不同成分的活性剂、溶剂、表面活性剂、触变剂及其它添加剂等组成，采用单成分或多成分正交实验对每一种类型的铝用锡膏助焊剂成分进行定性和定量的研究，提出了具有自主知识产权的配方设计并进行了改进和完善。在确定出合金粉末成分与助焊剂的组成百分比的基础上，调整钎料与助焊剂的配比，找出最佳比例制成铝用焊锡膏，并通过铺展性和焊点力学性能试验对焊铝锡膏工艺性能和可靠性进行评价。最终研发出了适用于慢速

7、加热和快速加热的两种铝及铝合金用锡膏。研究结果表明，有机胺和无机酸的复配可以作为良好的助焊剂活性基体，能够在焊接过程中松动铝表面的致密氧化膜；活性盐的加入可以进一步松动和剥离铝氧化膜，并促进钎料在铝及铝合金基板上的铺展；钎料粉末粒度的减小会导致焊点的铺展面积减小并降低锡膏状态的失稳时间；焊接加热速率对焊点铺展性能有很大影响，从1.5°C/s上升至20.0°C/s后，焊点的铺展面积有大幅度的提高；焊点高度对焊点抗拉强度的影响十分显著，焊点高度为0.5mm时由于大量孔洞的存在，其抗拉强度明显减小