低温铝钎料的研制

低温铝钎焊具有加热温度低,操作方便等优点。但是钎焊接头的抗腐蚀性差,在潮湿介质中很快被腐蚀,以致发生破坏。本文研究了常用软钎料钎焊铝时接头抗腐蚀性差的原因。又根据钎料同母材相互作用原理,研制出一种新型钎料,钎焊时在钎料同母材的界面上形成一过渡层,使母材成为阳极、母材同钎料的电极电位差异较小,并平缓过渡,因而钎焊接头的抗腐蚀性大大提高,同常用钎科相比,接头破坏寿命可提高数倍以上。这是一种完全新型的软钎料。     

AgSb对SnPb60／40钎料高温持久性能的影响

作者研究了Ag、Sb对Sn Pb60/40钎料及钎焊接头高温持久性能的影响。结果表明少量Ag、Sb的加入使Sn Pb60/40钎料及钎焊接头高温持久性能得到明显改善,其中以Ag、Sb共同加入钎料中效果最好。并对其持久断裂机制及性能改善的机理作了初步分析。     

焊接与连接工艺、键合工艺

0622978粘接界面的损伤研究[刊,中]/张军//郑州大学学报(工学版)．—2006,27(2)．—48-51(L) 0622979时效处理对Sn57Bi0．5Ag/Cu钎焊接头组织及性能的影响[刊,中]/秦长江//河南科技大学学报(自然科学版)．—2006,27(3)．—5-7,11(L)研究了Sn57Bi0．5Ag/Cu钎焊接头在70℃、100℃时效过程中的显微组织和剪切强度的变化。结果表明：在钎料和Cu基体的界面间存在金属间化合物,随时效时间的延长,界面金属间化合物层的厚度增厚,接头区的组织出现了粗化；脆性的金属间化合物是钎焊     

Si3N4陶瓷与钢的真空钎焊研究

本文研究了Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti,Cu—Cr,Cu—Ge—Ti铜基活性钎料钎焊Si_3N_4陶瓷与钢。结果表明,四种铜基无银钎料均可实现Si_3N_4陶瓷与钢的连接,Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti的钎焊接头的剪切强度较高,它们合适的钎焊工艺参数分别为1373K×600s,1323K×600s。钎焊接头的X射线衍射分析,波谱分析表明活性钎料连接陶瓷与金属的机制是钎料中活性元素(Ti、Cu)向陶瓷界面扩散并与之发生化学反应而实现接合。     

铝波导钎焊QF型氟化物钎剂的研究

铝波导生产中目前广泛采用201类型氯化物钎剂料402火焰钎焊。由于氯化物钎剂钎渣的强烈吸潮性,致使铝波导钎焊接头产生翻浆、长白毛、烂缝、鼓包等腐蚀现象,造成铝波导加工生产及存放使用中因腐蚀而报废。本文对QF型氟化物钎剂从组成、配制、工艺性能、对母材的腐蚀性能、使用性能等方面进行了系统试验研究指出:QF型氟化物钎剂不吸潮,去膜能力强,钎焊接头耐蚀性好,钎缝致密性好,钎渣易于去除,适用于普通炉中钎焊、惰性气体保护炉钎焊及气体火焰钎焊等,采用QF型钎剂能显著提高铝波导钎焊接头耐蚀性,为解决目前铝波导钎焊生产中的腐蚀问题提供了有效的途径。     

SnAgCu系钎料合金对表面贴装元件润湿特性研究

采用润湿平衡法,研究了水溶性钎剂条件下SnAgCu系钎料合金对表面贴装元件的润湿特性.试验结果表明,钎焊温度对润湿力作用显著.Sn2.5Ag0.7Cu钎料合金的最大润湿力为1.265 mN,其最佳工艺参数分别为:预热时间15 s,钎焊温度255℃和钎焊时间5 s.该润湿力高于目前商用的Sn3.0Ag0.5Cu钎料,与Sn3.8Ag0.7Cu钎料润湿力相当,完全能够满足表面组装行业对无铅钎料润湿性能的要求.     

铜焊盘与锡合金焊点界面物相分析及可靠性探讨

Sn60Pb40焊料与铜焊盘的焊接界面中金属间化合物Cu6Sn5的形成与长大以及在热循环过程中的组织粗化是影响焊点可靠性的重要因素。作者根据SMT工艺的实际情况，使用Au—Sn共晶焊料、Sn60Pb40焊料分别涂覆在铜合金基板表面，并分别在320℃、240℃下保温1min，冷却形成焊点，利用X射线研究分析了两种不同焊盘基材与Sn60Pb40钎料、Au—Sn共晶钎料的钎焊界面的物相。运用经典相变理论、低周疲劳失效的机理以及“柯肯达尔”效应，就优异焊点的形成、物相产生、温度循环后组织粗化与增加Ni阻挡层，对提高焊接接点的温度循环可靠性的作用进行了分析与探讨。     

金属/陶瓷发热体钎焊接头的残余应力分析

采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化情况下,分析了采用Ag—Cu—Ti钎料钎焊A12O3陶瓷与Ni金属丝的钎焊接头,在钎焊和随后再次加热过程中产生的应力大小和分布情况,计算中着重考虑了钎料对接头残余应力的影响。分析结果表明,在钎料与陶瓷的界面处存在着较大的残余拉应力,影响了钎焊接头的连接强度,并可能在界面的陶瓷侧产生裂纹。通过试验对比,认为在此类连接结构中,钎料是造成接头形成较大残余应力的主要因素。同时。选择合适厚度的钎料会降低钎焊接头的残余应力,改善接头连接强度。     

一种高性能实用型Sn-Cu无铅电子钎料

研制了一种具有自主知识产权的高性能无铅电子钎料CWB—07系列。它采用在Sn-Cu基体合金中加入Ni、Re、P等多种改性元素的方式,全面改善和提高了钎料的综合性能。经检测、对比和应用试验,证明本产品具有较高的性价比和较强的实用性。抗拉强度达到45MPa,超过Sn-3.5Ag,经济指数优于Sn-3.5Ag和Sn63Pb。     

Ti对Sn0.7Cu无铅钎料润湿性和界面的影响

研究了Ti的加入对Sn0.7Cu无铅钎料润湿性能以及钎料/Cu界面微观组织的影响.结果表明:在Sn0.7Cu中添加微量Ti,提高了钎料的润湿性能,可使铺展面积提高5％左右,当钎焊时间为3s时,界面金属间化合物(IMC)形貌由原来的扇贝状变为锯齿状;随着钎焊时间延长,Sn0.7Cu/Cu和Sn0.7Cu0.008Ti/C...     

Sn-Ag基无铅钎料Nd:YAG激光重熔界面研究

通过Nd∶YAG激光重熔和热风二次重熔试验,得到了Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu无铅钎料球在Cu焊盘的钎料凸台.利用扫描电子显微镜分别分析了激光重熔和热风二次重熔后两种无铅钎料与铜焊盘界面反应及组织形貌,并对激光一次重熔无铅钎料凸台进行了剪切试验,观察了凸台的剪切断口.结果表明,在合适的激光功率和加热时间条件下能够获得成形良好的无铅钎料凸台,Sn3.5Ag和Sn3.0Ag0.5Cu两种无铅钎料与Cu焊盘所产生的界面化合物主要为Cu3Sn和Cu6Sn5,凸台界面反应组织形貌以及剪切承载力与激光功率和加热时间密切相关,而且激光重熔形成的界面化合物影响热风二次重熔界面的组织形貌.     

金层和银层铟基焊料钎焊界面组织性能研究

对In40Pb60的铟基近共晶钎料钎焊金属基板钎焊界面(即Cu/Ni/Au/InPb/Ag/Ni/Al结构)进行研究。分析钎焊界面焊点处显微结构及各层成分及厚度,对钎焊焊点进行高温老化,利用SEM对焊点钎料成分与界面形成的金属间化合物进行检测,并进行剪切力学性能测试。结果表明,短时间的老化后焊点AuIn_2和AgIn_2金属间化合物的生成使得焊点力学性能有一定提高,但IMC层不宜过厚,厚度过大焊点的剪切性能会随老化的推进略有下降,应该控制脆性物质的生成使得焊点力学性能达到最高。     

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。     

微带板高钎透率大面积钎焊技术研究

研究了不同焊接工艺方法、焊膏量以及焊接材料(Sn37Pb、Sn3.5Ag)对微带板与垫板之间大面积钎焊质量的影响。X光检测结果表明,采用优化后的焊接工艺方法及焊膏量,微带板与垫板之间大面积钎焊钎透率可达95%以上;焊点微观组织分析结果表明,Sn3.5Ag焊点内部存在较大尺寸的脆性金属间化合物相,对焊点的力学性能有不利影响,建议使用Sn37Pb焊料进行微带板的焊接。     

基板稀土微合金化对Sn3Ag0.5Cu/Cu钎焊界面反应的影响

研究了在Cu基板中加入质量分数1%的稀土元素Ce、Er后,与Sn3Ag0.5Cu(SAC305)无铅钎料进行钎焊并时效处理后的界面反应及其化合物(IMC)生长行为。结果表明:钎焊完成后,在SAC305/Cu钎焊界面只观察到Cu_6Sn_5,而SAC305/Cu-1Ce及SAC305/Cu-1Er界面还有Cu_3Sn形成;在时效处理过程中,纯Cu基板上的金属间化合物生长速率最快,Cu-1Ce基板次之,Cu-1Er基板最慢,且形成的IMC厚度也是依次递减;加入质量分数1%的Ce、Er元素对IMC生长均有抑制作用,且Er的抑制作用较Ce强。     

半导体器件芯片软钎焊用Sn—Ag—Sb合金钎料的研究

大功率晶体管制造过程中所使用的软钎料,一直是国内外电子行业所普遍关心的问题。本文研究了过冷度对J合金显微组织及性能的影响;过冷度对J合金钎料强度的影响;进行了J合金的软钎焊性及热疲劳试验。研究表明:J合金冷却速度的大小直接影响钎料的润湿性和钎焊接头的致密性,从而影响接头的机械强度和抗热疲劳性能。     

Sn-Zn无铅钎料合金化改性研究

各国立法限制或禁止Pb的使用极大地促进了无铅钎料的研究和应用.Sn-zn钎料作为一种很有潜力的钎料,引起了研究人员的广泛兴趣,成为了无铅钎料的研究热点.加入合金元素能显著改善Sn-Zn钎料的性能.本文阐述了加入Ag、Cu、Zn、Bi、Re、Al等金属对Sn-Zn钎料的熔点、润湿性、力学性能、抗氧化腐蚀以及接头的金属间化合物(IMC)方面的影响.最后简单阐述了Sn-zn钎料的应用现状和未来的改进方向.     

SnAgCu系钎料的合金组织和力学性能

研究了Cu含量对SnAgCu系钎料合金显微组织及其与化学镀Ni基板钎焊接头力学性能的影响。结果表明:高Cu含量SnAgCu合金会产生较多的(CuxNi1-x)6Sn5金属间化合物,从而减少镀Ni层的消耗,进一步提高钎焊接头的剪切强度。与Sn-3.0Ag-0.3Cu相比,Sn-3.0Ag-1.0Cu钎焊接头剪切强度提高了6.78%。经过150℃时效1000h后,界面Ni3(P,Sn)层的增长率从Sn-3.0Ag-0.3Cu合金的约66%降低到Sn-3.0Ag-1.0Cu合金的约40%。     

Sn对BiSbCu钎料钎焊工艺性能的影响

在BiSbCu钎料中添加Sn,分析Sn对BiSbCu钎料合金钎焊工艺性能的主要指标——钎料熔点和铺展面积的影响。结果表明:在Bi5Sb2Cu钎料合金中加入Sn可以显著降低钎料的熔点和显著增强钎料合金的铺展性能。当Sn的质量分数为10%时,Bi5Sb2Cu钎料的铺展面积为26.22 mm2,钎焊工艺性能最好。     

Sn对BiSbCu钎料钎焊工艺性能的影响

在BiSbCu钎料中添加Sn,分析Sn对BiSbCu钎料合金钎焊工艺性能的主要指标——钎料熔点和铺展面积的影响.结果表明:在Bi5Sb2Cu钎料合金中加入Sn可以显著降低钎料的熔点和显著增强钎料合金的铺展性能.当Sn的质量分数为10％时,Bi5Sb2Cu钎料的铺展面积为26.22 mm2,钎焊工艺性能最好.