火花直读光谱仪在Sn-Sb-Cu系锡基合金中的分析应用

针对德国斯派克MAXx04型火花直读光谱仪,建立起Sn-Sb-Cu的分析程序,绘制各元素的工作曲线,增加类型标准化等,并对其精密度、准确度进行考查,应用火花直读光谱仪可满足Sn-Sb-Cu系锡基合金快速、准确分析的要求.     

Ag含量对Sn-20Bi-0.7Cu焊料中金属间化合物形成与生长的影响

研究了Sn-20Bi-0.7Cu-xAg焊料凝固和时效过程中的物相生长动力学。通过实验和数值分析相结合分析了Ag含量和时效条件对界面结构和生长的影响,实验中对Sn-20Bi-0.7Cu分别添加了质量分数0.1%、0.4%、0.7%、1.0%、1.5%的Ag。为验证焊接接头的服役可靠性,在85℃和85%的湿度条件下,将接头放置0、10、30、50、100、200和500 h。采用扫描电镜等设备分析时效过程中界面化合物的形貌、厚度和分布,分析了β-Sn的形核界面和取向。结果表明,焊料中Ag含量的增加可以抑制界面Cu₆Sn₅层的生长,等温时效期间金属间化合物(Cu₆Sn₅+Cu₃Sn)的生长为扩散控制机制。焊接时形成的扇贝状表面在时效时消失,这表明在垂直于界面方向上的生长机制变为稳定性增长,说明Ag₃Sn有效降低了Cu₆Sn₅的生长动力。     

冷却方式和应变速率对SnBi36Ag0.5合金力学性能的影响

研究了熔炼制备的SnBi36Ag0.5无铅焊料于水冷、空冷、模冷三种方式冷却后,在应变速率为0.00067,0.00167和0.00333 s^-1下的力学性能和断裂行为。利用X射线衍射仪(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电镜能谱(SEM)和万能材料试验机分别对合金的物相、显微组织、断口形貌和力学性能进行表征。结果表明,冷却速度增加使焊料脆硬富Bi相和Ag₃Sn相得到细化,析出的富Bi颗粒减少。冷却速度越大、应变速率越小,合金的抗拉强度越低,断后延伸率越高。合金断口形貌逐渐由脆性断裂变为韧脆混合型断裂,韧窝的数量和面积逐渐增大。当冷却方式为水冷,应变速率为0.00067 s^-1时,合金的延伸率有最大值78.58%,应变速率为0.00333 s^-1时延伸率也能达到55.76%,通过水冷能明显改善合金的脆性。     

微量元素Ce对Sn20Bi0.7Cu1.0Ag/Cu界面层异常生长的影响

研究了Ce元素对Sn20Bi0.7Cu 1.0Ag/Cu界面层组织异常生长的抑制机制.在铜基底上制备了Sn20Bi0.7Cu1.0Ag-xCe (x=0.01～0.20;％,质量分数)/Cu焊点.采用扫描电镜、金相显微镜观察了焊点界面的相组织结构、界面金属间化合物(IMC)层形貌,并测量了IMC层厚度.通过实验数据计算...     

四元系SnBiAgSb焊接材料合金组织与性能研究

以纯度为99.95%的锡球、铋锭、银锭、锑粒为原料,采用熔炼和浇铸法制备四元系SnBiAgSb焊接材料合金,利用XRD衍射仪,金相显微镜,热分析仪,可焊性测试仪检测Sb对合金熔点、润湿性、密度的影响,并确定Sb的适宜添加量.结果表明,Sb的加入不会影响合金的熔点与密度,会使润湿性稍有降低,当Sb的含量为1.5%时,润湿性较好,最佳配方为Sn Bi38Ag0.7Sb1.5.     

免清洗焊芯酸值的影响因素研究

酸值是免清洗焊芯的主要性能指标之一,研究了焊芯成膜物种类、溶剂、醇胺、表面活性剂等对其酸值的影响。结果表明:成膜物不同,制备出的焊芯酸值不同;随着溶剂、表面活性剂及醇胺等添加物含量的增加,体系的酸值逐渐减小;采用酸值为170 mgKOH/g的成膜物、质量分数分别为3.0%的溶剂A、1.0%和1.5%的两种醇胺的复配、4.5%的表面活性剂可制备出酸值为147 mgKOH/g、其他性能优良的免清洗焊芯产品。     

冷却方式对SAC305无铅焊料合金组织性能的影响

研究了不同冷却方式(水冷、油冷、空冷、炉冷)对SAC305(Sn-Ag3.0-Cu0.5)焊料的金相组织、润湿性能、熔化热性能和力学性能的影响.按照一定质量配比的SnAg3和SnCu10融化混合,通过改变不同冷却凝固速率制备SAC305焊料合金,利用光学显微镜、可焊性测试仪、差式扫描热分析仪和万能力学拉伸仪测定焊料合金组织性能,并使用JSM-7800F场发射扫描电镜对断口进行形貌分析以判定断裂模式.研究结果表明：水冷处理的焊料合金组织细化最明显,冷却速率越大,钎料抗拉强度越高,断裂模式逐渐从纯塑性断裂过渡至混合断裂,润湿性能随着冷却速率的增大而下降,炉冷处理的钎料润湿时间最短,且最大润湿力为0.869 mN;热分析方面,经过水冷处理的钎料,熔化特性最佳,熔程为4.717℃,具有较好的流动性.经过综合评价,通过水冷工艺处理的焊料合金性能最佳.     

锡合金连续铸挤凝固过程的有限元研究

研究了锡合金体系冷却方式等对锡合金凝固过程的温度场、充填性和缩松的影响。利用ProCAST有限元软件模拟了焊锡条连续铸挤过程中的凝固特性。分析了锡合金凝固过程的温度场、充填性和缩松的变化情况。结果表明,冷却方式对冷却速率与缩松分布的影响为:空冷+水冷(0℃)>空冷+水冷(25℃)>空冷。     

醇胺对免清洗焊芯用助焊剂性能的影响

通过添加醇胺制备免清洗焊芯用助焊剂,研究了两种醇胺及其复配对助焊剂性能的影响。结果表明:添加适当的醇胺有利于降低助焊剂体系酸值,提高焊接性能,减少对线路板的腐蚀,提高焊接可靠性。使用任意一种醇胺,质量分数在1.0%~1.5%时,助焊剂的焊接性能较好,但酸值不能满足免清洗助焊剂的要求。两种醇胺进行复配,质量分数均为1.0%~1.5%时,助焊剂的综合性能优良,用无铅焊锡丝SnAg3.0Cu0.5测定其焊接性能,扩展率为79%,酸值148 mgKOH/g,铜板腐蚀、绝缘电阻、电迁移等可靠性指标较好。