回流次数对Au80Sn20/Cu焊点显微组织及剪切性能的影响

采用回流焊接技术制备Au80Sn20/Cu焊点,研究其显微组织和剪切强度随回流焊接工艺参数之间的演变规律。结果表明:在焊接温度为310℃时,焊点界面处形成的(Au,Cu)5Sn金属间化合物(IMC)层随回流次数增加而增厚;IMC形貌由层状转变为扇贝状,最后成长为胞状;焊点剪切强度随回流次数增加而下降,回流1次后剪切强度为82.94 MPa,回流20次后下降至54.33 MPa;且回流焊接次数对焊点断口形貌和断裂方式造成影响:1次回流后在Cu/IMC界面发生韧性断裂;而3次和5次回流后断裂面分别出现在焊料中和IMC中,为韧性脆性混合断裂;回流次数超过10次后焊点发生脆性断裂。     

SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu钎焊接头的界面组织与力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和拉力试验机,研究了不同钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面组织、金属间化合物层厚和力学性能的影响。结果表明,添加0.1%Ni能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;当钎焊温度为270℃、钎焊时间为240s时,钎焊接头的剪切强度达到最大,为45.6 MPa;钎焊接头界面区粗糙度、金属间化合物层厚度和钎焊接头的剪切强度均随着钎焊工艺参数的变化而变化。     

等温时效对Cu/Sn-3.5Ag/Ni(P)UBM互连焊接件界面微观组织及剪切性能的影响

Sn-3.5Ag焊料与Cu基板及化学镀Ni(P)板通过回流焊接形成Cu/Sn-3.5Ag/Ni(P)UBM互连结构,在200℃下对焊接件进行等温时效,针对电子器件的可靠性评估,研究等温时效对其界面微观组织和剪切性能的影响。用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对接头双界面形成的金属间化合物层的组织结构进行观察和分析,采用力学试验机测试接头的剪切强度,并通过SEM观察分析断裂特征。结果表明:随时效时间延长,焊料基体中二次相Ag_3Sn明显粗化,由小颗粒状转变为细条状;双界面化合物层逐渐变厚,两侧(Cu,Ni)_6Sn_5层的形貌趋于相似;接头剪切强度随时效时间延长而下降,由时效24 h的33.04 MPa降至时效144 h后的24.78 MPa;时效24~120 h后接头的剪切失效均为焊料内部的韧性断裂模式,时效144 h后,断裂模式转变为韧脆混合断裂,部分断裂面在焊料基体内部,部分在焊料与界面形成的化合物层内。     

TA1/Cu 复合板TIG对接焊接接头组织及性能分析

对TA1/Cu复合板(复层TA1厚2 mm,中间层Cu厚1 mm)进行了钨极氩弧焊(TIG)对接焊,并对接头组织特征开展分析,研究其拉伸力学和显微硬度。结果表明：在焊缝横截面处表现出明显分层,复层TA1和过渡层之间表现出明显冶金结合状态。界面上Ti与Cu形成了极大浓度梯度,界面上Ti浓度梯度显著高于Cu的浓度梯度。TA1侧断口表现出了明显冰糖花样纹路;TA1/Cu界面断裂表现为解理断裂,表明铜层焊缝达到了良好塑韧性。     

建筑用钎焊接头组织与力学性能的研究

采用OM、XRD、SEM和拉力试验机,研究了钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面金属间化合物(IMC)和力学性能的影响。结果表明:添加0.1%Ni(质量分数)能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;钎焊温度为270℃、钎焊时间为240 s时,钎焊接头的剪切强度达到最大值47 MPa。     

Cu/Al复合材料界面组织与性能的研究进展

Cu/Al复合材料拥有优异的导电、导热性能及良好的耐腐蚀性,被广泛应用于通讯、电力和新能源等领域。作为异种金属连接形成的复合材料,其在制备过程中最大的难点在于消除异种金属间热膨胀系数差异等物理性质引起的缺陷,且连接处的界面间组织是影响其性能的主要因素,所以对此进行研究十分重要。综述了超声波焊接、搅拌摩擦焊、爆炸焊和铸造法下Cu/Al复合材料界面金属间化合物（IMC）的种类、形成机理,同时总结了Cu/Al复合材料性能改进常用的辅助手段：在等离子焊接和真空铸造工艺中添加微量元素;在拉拔旋压、轧制和爆炸焊后进行热处理;在超声波焊接、轧制中进行电脉冲辅助。国内外研究者们还广泛应用计算机模拟技术来研究Cu/Al复合材料的界面组织和性能。采用自主研发的冲击射流复合铸造工艺成功制备出Cu/Al复合材料,界面组织为Al2Cu, AlCu和Al4Cu9,最大结合强度为23 MPa。     

QAl10-4-4/TC6双金属连接界面组织与力学性能分析

铜合金/钛合金双金属材料能发挥各自的性能优势,兼具轻质、耐磨、高强等优异性能。本文通过真空热压扩散法连接QAl10-4-4铝青铜和TC6钛合金,并采用显微组织观察和剪切强度测试等方法,研究了直接连接和添加AgCuZnCd连接的QAl10-4-4/TC6双金属的界面组织和力学性能,探究了连接参数与中间层对QAl10-4-4/TC6双金属连接质量的影响规律,分析了双金属界面过渡层形成机理,建立了连接工艺-界面组织-力学性能的内在关联。结果表明：直接扩散连接的QAl10-4-4/TC6双金属连接质量较差,生成的金属间化合物导致界面上生长了贯穿长裂纹,剪切强度仅有21 MPa;添加AgCuZnCd连接QAl10-4-4/TC6双金属后界面金属间化合物减少,当连接温度为850 ℃时,界面剪切强度最大为178.19 MPa,温度超过850 ℃时,双金属界面强度迅速降低。     

超音速喷涂WC—Co／45^#钢的剪切强度及断口分析

测定了超音速喷涂ＷＣ－Ｃｏ／４５＾＃的界面剪切强度。断口分析表明剪切断裂发生在４５＾＃钢基体和涂层的界面上。ＷＣ－Ｃｏ涂层主要由细小的ＷＣ相，块状含铁相和分布均匀的钴相组成。     

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...     

掺Cu的RECo5型金属间化合物的电子结构

基于合金元素的晶位占据特性,本文提出了一个用于研究非磁性元素Cu作用机制的模型体系,计算了它们的电子结构。结果表明:Cu置换2c晶位Co导致体系能谱向浅势阱移动,能隙减小,原子间电荷重新分布,并产生了新的由杂质贡献的态;分波局域态密度给出了体系中各原子间的轨道相互作用。对Hellmman-Feynman力的分析表明:Cu置换2c晶位Co显著降低了体系的热膨胀各向异性。     

金属间化合物及其应用

主要介绍金属间化合物发展过程,讨论了该材料的特点、制造方法及应用情况.     

镧对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织和性能的影响

运用莱卡显微镜、扫描电镜和能谱分析等仪器设备,研究添加微量La对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响.结果表明,La能显著细化Sn3.5Ag0.5Cu钎料及其与Cu基体焊合后的IMC的显微组织,钎料剪切强度提高10.9%;键参数函数计算结果表明La具有"亲Sn"倾向,可降低IMC的长大驱动力.     

Interfacial reactions in molten Sn/Cu and molten In/Cu couples

The interfacial reactions of molten Sn and molten In with solid Cu substrate were determined by studying their reaction couples. The annealing temperature was 300 °C. The phases formed at the interface were examined by optical microscopy, scanning electron microscopy, and electron probe microscopy analysis (EPMA). The thickness of the reaction layers was measured using an image analyzer. For Cu/Sn couples, two phases, ε and η, were found. Only the Cu₁₁In₉ phase was observed at the interface of the Cu/In couples. In comparison with the results of couples of solid Sn and solid In with solid Cu substrate, their phase formation sequences were similar; however, the interfacial morphology and the reaction rates were different. For the liquid/solid couples, the reaction rate was much faster and the interface was nonplanar. A mathematic model was also proposed to describe the dissolution of the Cu substrate and the growth of the intermetallic compounds. Fast dissolution of the substrate was observed in the beginning of the reaction and was followed by a relatively slow growth of the intermetallic compounds at the interface.     

Improvement of Interfacial Strength with the Addition of Ni in Al/Cu Dissimilar Joints Produced via Laser Brazing

Metallurgical and Materials Transactions A - Dissimilar metal joining between Al and Cu is effective to reduce the cost and weight of electrical components. In this study, dissimilar laser lap...