Ga2O3对Ag30CuZnSn药芯银钎料钎缝组织及钎焊接头性能的影响

向Ag30CuZnSn药芯银钎料药粉中添加Ga₂O₃，研究了Ga₂O₃对Ag30CuZnSn药芯银钎料钎缝组织的影响及钎焊接头性能的影响. 结果表明，微量Ga₂O₃可以显著提高Ag30CuZnSn药芯银钎料的润湿铺展性能且可以减少药芯中钎剂的添加量. Ga₂O₃添加量为0.4%（质量分数）时，钎料润湿铺展性能和钎焊接头抗剪切强度达到最佳值. 这是因为Ga₂O₃属于表面活性物质，可以显著降低熔融钎料和母材之间的界面张力，从而提高了钎剂粉末的去膜效果，进而提高银钎料的润湿铺展性能. 药芯银钎料基体及钎缝组织主要由以CuZn相为主的固溶体、银基固溶体和铜基固溶体构成. 火焰钎焊时，添加0.4%Ga₂O₃（质量分数）时作用效果最佳，钎缝组织的细化与钎着率的提高(钎着率提高至95%以上)使得钎焊接头抗剪强度提高了11%以上，钎焊接头断口组织的形貌证明了上述结果.     

Pr,Nd对Sn0.3Ag0.7Cu0.5Ga无铅钎料显微组织的影响

分析了添加两种稀土元素Pr,Nd对Sn-0.3Ag-0.7Cu-0.5Ga无铅钎料基体组织、焊点界面组织的影响并测定了焊点抗剪强度.结果表明,在该钎料中分别添加Pr,Nd元素可以改善钎料的显微组织,且加入Pr元素的效果优于Nd.添加Pr元素的钎料基体组织中金属间化合物分布均匀,而后者易在晶界处产生“区域”状金属间化合物,成为裂纹的发源地.稀土元素的吸附作用可以降低钎料与铜基板界面反应的剧烈程度,从而改善界面的形貌.添加Pr元素的钎料可以更好地与铜基板结合,从而提高了焊点的抗剪强度.     

Sn-0.3Ag-0.7Cu-xNd钎料显微组织及性能

研究了稀土元素Nd的添加量对超低银无铅钎料Sn-0.3Ag-0.7Cu的润湿性能、显微组织和力学性能的影响.结果表明,微量Nd元素的加入可以显著改善Sn-0.3Ag-0.7Cu超低银无铅钎料的润湿性能和焊点的力学性能,并且能够起到细化基体组织的作用.当钎料中Nd元素的质量分数达到0.1%时,钎料的综合性能最佳,基体组织最为均匀细化.虽然Ag元素含量的降低使钎料的性能有所下降,但是加入适量Nd元素后钎料的润湿性能已接近传统Sn-3.8Ag-0.7Cu钎料.     

钛和锶对舰船用ER4043铝合金焊丝显微组织和性能的影响

研究了元素Ti,Sr变质对舰船用ER4043铝合金焊丝的显微组织以及焊缝力学性能的影响. 结果表明,钛的加入不仅能细化α-Al基体,还能变质共晶硅,促使粗大的片状或针状共晶硅转变为短棒状,提高4043合金轧杆以及接头的抗拉强度,并且当添加量为0.08%(质量分数)时接头强度达到166 MPa,比未变质4043焊缝接头强度提高5.7%;单独添加锶对α-Al晶粒的细化效果更为明显,共晶硅相以粒状均匀分布,并且当Sr元素的添加量为0.02%时,焊缝抗拉强度达到最大值187 MP,比未变质4043焊缝接头强度提高19.1%;通过数据对比可以发现,锶对4043的变质效果明显优于钛对4043的变质效果.     

多芯片子系统壳体焊缝气密性

介绍了多芯片子系统壳体的技术要求,采用不同的Al-Si复合材料加工成统一结构,进行激光焊接,并对焊件进行检漏,研究了Al-Si复合材料的特性.结果表明,随着Si元素含量增加,从Al-40Si到Al-50Si,Al-60Si复合材料,焊缝氦泄漏率逐渐增大,即焊缝密封性逐渐降低;烧结密度是影响焊缝气密性最主要的因素,随着烧结密度增大,焊缝气密性迅速提高;随着粉末粒度增大,复合材料的焊缝氦泄漏率缓慢增大,即焊缝气密性缓慢降低,用5μm粉末为原料进行热压烧结,制得Al-50Si复合材料的密度高达99.6%TD,焊缝氦泄漏率为0.98×10-9 Pa·m3/s,满足了多芯片子系统壳体气密封装要求.     

CBGA焊点热循环条件下的可靠性

研究了陶瓷球栅阵列（CBGA）器件在-55～125℃温度循环条件下的热疲劳寿命,采用光学显微镜研究了失效试件焊点的失效机制,分析了裂纹萌生和扩展的方式。结果表明,失效试件裂纹最先萌生于四周最外侧焊球上下界面外边缘处,随着循环次数的增加,裂纹沿该界面从焊球边缘向中心扩展,裂纹的萌生和扩展是该处应力应变集中、热循环和蠕变相互作用的结果。     

Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响

研究Ag的添加量对Sn-9Zn无铅钎料性能的影响规律。结果表明,Ag不仅对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能和显微组织有明显作用,而且对钎料接头的力学性能也有较大的影响。添加0.3%Ag (质量分数, 下同)后,钎料的抗氧化性能得到提高,因此钎料的润湿性能得到改善。Sn-9Zn-0.3Ag具有比Sn-9Zn钎料更均匀的组织。研究结果还表明,添加0.3%Ag后,钎料接头的力学性能最佳,接头断口显示有大量的细小均匀的韧窝组织。当Ag的添加量添加到1%时,在韧窝底部出现Cu-Zn、Ag-Zn金属间化合物,此时,接头力学性能下降     

Ag元素对Zn-Al钎料性能的影响

研究了Ag元素的添加量对Zn-Al钎料的熔化温度、铺展性能、接头力学性能以及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料的熔化温度略有提高,在铝板及铜板上的铺展性能明显改善,钎焊接头力学性能显著提高.当Ag元素的添加量达到3.3%(质量分数)时,钎焊接头力学性能最佳.继续增加Al元素含量,钎焊接头强度变化不大.在Zn-Al钎料中添加Ag元素能够显著改善钎缝的显微组织,随着Al元素含量的增加,钎缝内部块状铜铝脆性相尺寸变小,产生应力集中的倾向减小,对应的接头强度提高.当Al元素含量达到3.3%(质量分数)时,钎料的综合性能最佳.     

Sn-Cu-Ni(-Ce)焊点热循环可靠性

研究了Sn-Cu-Ni(-Ce)焊点在长时间热循环条件下的力学性能,以及热循环对焊点界面处金属间化合物的形成与长大行为的影响.试验发现,焊点界面处金属间化合物在长时间热循环条件下有明显长大的趋势,并在2000周期后出现了Cu3Sn相,导致焊点力学性能下降,而微量Ce元素能有效抑制界面处以及钎料内部金属间化合物的粗化,从而缓解热循环对焊点力学性能的不利影响.结果表明,随着热循环周期的增加,引脚焊点的拉伸力逐渐降低,添加0.05%Ce元素可有效提高焊点的可靠性.