Ag对Sn-9Zn合金钎料组织及性能的影响

用莱卡显微镜、XRD研究添加元素Ag对Sn-9Zn钎料组织及性能的影响。结果表明:Ag与Zn形成AgZn3化合物,能抑制粗大针状富Zn相的形成,可使Sn-9Zn钎料合金的润湿性提高20%,并明显改善Sn-9Zn的耐蚀性。     

Ni对Sn-0.7Cu焊料微观组织和力学性能的影响

研究了添加微量Ni元素对Sn-0.7Cu焊料的力学性能、微观组织和断裂特性的影响.结果表明,微量的Ni可已细化焊料合金的微观组织,显著提高焊料的塑性,从而提高焊料的综合力学性能;但Ni含量太高,焊料的塑性反而受到弱化,合适的Ni添加量为0.133%,此时焊料的拉伸强度为35.7 MPa,延伸率为50%.     

Sn-9Zn无铅电子钎料助焊剂研究

Sn-9Zn共晶合金在一般松香助焊剂条件下润湿性较差。开发了一种新的改性松香助焊剂。用铺展面积测量和润湿天平两种手段,表征不同助焊剂条件下Sn-9Zn合金对铜的润湿性,用失重测量表征助焊剂对铜和焊料合金的腐蚀性。结果表明:在乙醇–松香中加入少量SnCl2作为助焊剂可大大改善Sn-9Zn对铜的润湿性,但对焊料合金有一定的腐蚀性。选择了一种具有较强活性的有机碱性缓蚀剂,含SnCl2的助焊剂中加入该缓蚀剂后可基本消除腐蚀作用,同时还改善了润湿性。     

Sn-9Zn合金无铅钎料用助焊剂研究

通过测量润湿面积和润湿角,研究不同助焊剂对Sn-9Zn焊料润湿性的影响。结果表明:助焊剂对Sn-9Zn焊料润湿性影响很大,由乳酸、聚乙二醇和SnCl2所构成的助焊剂与Sn-9Zn焊料有很好适应性;同时扫描电镜和能谱分析也表明焊料与Cu基体界面的IMC为Cu5Zn8相,比Sn-37Pb焊料具有更高的剪切强度。     

时效处理对Sn-9Zn/Cu界面组织及剪切性能的影响

采用扫描电子显微镜及万能材料实验机,研究分析了Sn-9Zn/Cu钎焊接头在150 ℃下长期时效过程中界面形貌及接头剪切性能的变化.结果表明:时效前,Sn-9Zn/Cu界面为薄且平直的Cu-Zn金属间化合物层(IMC).经过时效处理后,IMC层厚度明显增加,变得粗大不平,而且有Cu-Sn化合物生成.同时,Sn-9Zn/Cu钎焊接头的剪切强度明显下降,时效至1 000 h时剪切强度仅为初始的40.65%.时效过程中剪切断口的脆性断裂趋势逐渐增大.     

微量Ti对Sn-9Zn-xTi无铅焊料耐蚀性的影响

Sn-Zn无铅焊料耐蚀性差是阻碍其应用推广的重要因素。本文通过在Sn-9Zn共晶合金中添加微量的Ti(质量分数=0,0.01%,0.03%,0.05%,0.1%),测量合金在质量分数3.5%Na Cl溶液中的极化曲线(I/E)和电化学阻抗谱(EIS),利用扫描电镜(SEM)对合金表面相貌进行了观察,并研究了不同浸泡时间下合金耐蚀性的变化。发现微量Ti能有效改善Sn-9Zn的耐蚀性,其中质量分数0.05%的Ti添加量最为合适。     

Sn-3.5Ag-0.5Cu无铅焊料力学性能与组织特征研究

研究了Sn-3.5Ag-0.5Cu无铅焊料的力学性能与组织特征,结果表明焊料的应力应变关系表现出明显的温度和应变速率相关性,当温度升高,应变速率降低时,焊料的强度极限均会减小,但强度极限与温度和应变速率之间呈非线性相关;焊料在拉断前后,内部晶粒会与排列方式发生变化,且变形大小与加载的应变速率相关.     

(Sn-9Zn)-xBi钎料组织性能研究

运用莱卡显微镜、X射线衍射仪及电化学测试系统等仪器设备,对(Sn-9Zn)-xBi(x=0,1,3和5)钎料组织性能进行研究.结果表明:当x小于5时,Bi可明显影响(Sn-9Zn)-xBi钎料中富Zn相尺寸及分布,钎料的熔化温度随Bi含量的增加而降低至188℃;钎料的润湿性随Bi含量增加而得到改善,其中以x在1～3为最...     

纳米压痕法分析Sn-9Zn/Cu焊点力学性能

通过对Sn-9Zn/Cu焊点进行纳米压痕实验发现:在保载阶段,体钎料产生了明显的蠕变特征,蠕变深度随着加载速率的增加而增加.基于压痕做功概念确定了Sn-9Zn/Cu焊点中体钎料的蠕变应力指数n约为5.128.硬度和弹性模量测试结果表明:金属间化合物Cu5Zn8的压痕硬度(5.152±0.224) GPa约是体钎料压痕硬...     

The properties of Sn-9Zn lead-free solder alloys doped with trace rare earth elements

The Sn-Zn alloys have been considered as lead-free solders. It is well known that their poor properties of wetting and oxidation resistance are the main problems to prevent them from becoming commercially viable solders. In this paper, trace rare earth (RE) elements of mainly Ce and La have been used as alloying elements into the Sn-9Zn alloy. The results indicated that with the RE addition the originally coarse β-Sn grains in the microstructure of the alloy were refined. The tensile strength significantly increased with only a slight decrease in ductility. The surface tension was decreased, resulting in great improvement in wetting properties with rosin-based active flux.     

Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金压入蠕变性能研究

采用自制的压入蠕变装置,研究了共晶型Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金在333~418K,压入应力为34.1~75.3MPa时的压入蠕变性能,并获得其稳态压入蠕变速率的本构方程;利用XRD和SEM对合金蠕变前后的成分和微观组织进行了分析。结果表明:Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金的应力指数n为4.6,蠕变激活能Qc为82.03kJ/mol,材料的结构常数A为1.74×10–5,其压入蠕变机制主要是由位错攀移运动控制的蠕变;金属间化合物Ag3Sn、AgZn提高了合金的抗压入蠕变性能。     

微量锗对Sn-0.7Cu-0.05Ni钎料微观组织与性能的影响

为改善Sn-0.7Cu-0.05Ni钎料抗氧化性差及溶铜速率快的问题,向Sn-0.7Cu-0.05Ni钎料中添加微量锗,研究了不同锗添加量(质量分数0.01%~0.10%)对SnCuNi钎料合金显微组织及性能的影响。结果表明,微量的锗能显著细化Sn-0.7Cu-0.05Ni钎料合金组织,抑制金属间化合物的生长,改善合金的组织分布,提高钎料的润湿性及力学性能。此外,锗的添加还能显著提高钎料的抗氧化性并降低溶铜速率,当锗的质量分数从0增至0.10%时,溶铜速率从0.117 m/s降至0.110 m/s。     

Effects of reflow on wettability, microstructure and mechanical properties in lead-free solders

Solder joints used in electronic applications undergo reflow operations. Such operations can affect the solderability, interface intermetallic layer formation and the resultant solder joint microstructure. These in turn can affect the overall mechanical behavior of such joints. In this study the effects of reflow on solderability and mechanical properties were studied. Nanoindentation testing (NIT) was used to obtain mechanical properties from the non-reflow (as-melted) and multiple reflowed solder materials. These studies were carried out with eutectic Sn-3.5Ag solders, with or without mechanically added Cu or Ag reinforcements, using Cu substrates. Microstructural analysis was carried out on solder joints made with the same solders using copper substrate.     

Sn-Zn-Al无铅钎料的助焊剂研究

Sn-Zn-Al三元合金是一种抗氧化性较好的钎料合金,润湿性不良是阻碍其应用的主要问题。通过铺展率测量来研究不同助焊剂对Sn-Zn-Al钎料的助焊性能。结果表明:在传统的松香助焊剂中添加环己胺氢溴酸盐或乙酰胺可以显著提高其活性,使Sn-Zn-Al钎料在铜片上的铺展率显著提高;当环己胺氢溴酸盐与乙酰胺以复配的形式混合加入时,其改善润湿性的效果进一步提高,二者的最佳质量比为1.0:1.5。使用复配助焊剂的焊点饱满光亮,接头平整,无明显缺陷,显示其对Sn-Zn-Al钎料具有良好的助焊效果。     

稀土元素对Sn-0.2Ag-0.7Cu钎料合金物理性能的影响

在筛选出综合性能较好的Sn-0.2Ag-0.7Cu钎料合金中,添加微量混合稀土元素(RE)以提高钎料的焊接性能。研究了稀土的添加量对其熔化温度、电导率和固–液相线温差等焊接性能的影响。结果表明:添加w(RE)为0.1%~0.5%时,固–液相线温差小于15℃,符合现行钎焊工艺要求,且对钎料合金的熔化温度和电导率影响不大。