La对Sn-Ag-Cu无铅钎料与铜钎焊接头金属间化合物的影响

研究微量稀土La在钎焊和时效过程中对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料与铜基板的钎焊界面及钎料内部金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响.结果表明:钎焊后钎焊界面形成连续的扇形Cu6Sn5化合物层,其厚度随La含量的增加而减小;在150℃时效100h后,连续的Cu3Sn化合物层在Cu6Sn5化合物层和铜基板之间析出,且Cu6Sn5层里嵌有Ag3Sn颗粒;界面金属间化合物总厚度随时效时间的延长而增厚,且在相同时效条件下随La含量的增加而减小;时效过程中金属间化合物生长动力学的时间系数(n)随着La含量的增加逐渐增大;钎焊后钎料内部Ag仍以共晶形式存在,时效后Ag3Sn颗粒沿钎料内部的共晶组织网络析出.     

低成本高性能Sn-Ag-Cu无铅钎料的研究

系统研究了Sn-Ag-Cu无铅钎料合金在Ag含量为0.1%～1.0%范围内的熔程、焊接性、力学性能及溶铜性能;研究了添加微量元素P和Ni对合金的焊接性和溶铜量的影响.结果表明,低银合金的熔程在217～227℃之间,随Ag含量的增加熔程缩小;sn-0.5Ag-0.7Cu合金具有最佳的综合性价比;向这种成分的合金中添加0....     

Sn-Ag-Cu系无铅钎料的研究进展

综合评论近几年国内外Sn-Ag-Cu系无铅钎料的研究现状,探讨Bi、In、Zn、AL、Mg、Ni、Ge、Sb等合金元素、稀土元素、纳米颗粒对Sn-Ag-Cu系无铅钎料的润湿性能、熔化特性、力学性能和显微组织的影响,简述无铅钎料在研究过程中存在的问题和解决方法,为今后更好的研究提供理论依据。     

急冷型Sn-Ag-Cu系钎料钎焊接头力学性能与显微组织

采用单辊法制备了急冷型Sn-Ag-Cu系钎料合金,在对其进行熔化温度特性和XRD分析检测后,进行了钎焊工艺试验,并对所得接头的抗剪强度和显微组织进行了测试分析,研究了钎焊温度对接头组织性能的影响。结果表明:在不同的钎焊温度条件下,接头界面处金属间化合物的形成及分布是不同的,并由此导致了接头抗剪强度的变化。     

不锈钢钎焊接头电化学行为的研究

通过电化学方法研究了钎料分别为60%BNi2 40%BNi5(质量分数)和BNi2的316L不锈钢钎焊接头在人造海水中的耐腐蚀性能.结果表明.母材、60%BNi2 40%BNi5钎料和BNi2钎料这三者的钝化电流相近,进入钝化的电位依次增加,表明母材的耐蚀性最好,60%BNi2 40%BNi5钎料其次,BNi2钎料最差.Cr含量的不同是造成三者耐腐性存在差异的主要原因.     

低银Sn-Ag-Cu无铅钎料的发展现状及发展趋势

开发低银无铅钎料是目前电子钎料行业的迫切需求.目前主要开发了Sn-0.3Ag-0.7Cu和Sn-1.0Ag-0.5Cu等低银钎料,与原有钎料相比,低银钎料具有成本低、耐冲击性能好等优点,但是也存在熔点高、强度低等缺点.目前研究集中在Sn-0.3Ag-0.7Cu和Sn-1.0Ag-0.5Cu基础上添加Ni,Mn,Ti,Z...     

Sn-9Zn系无铅焊料钎焊接头剪切性能的研究

利用扫描电镜及万能材料实验机研究了Sn-9Zn/Cu钎焊接头的界面形貌及Sn-9Zn焊料微合金化前后钎焊接头的剪切性能变化。结果表明,Sn-9Zn/Cu界面金属间化合物为Cu5Zn8,界面层呈平整的锯齿状。由于焊接时没有保护气氛,以致Sn-9Zn氧化而使剪切性能变差,而同时添加微量RE和Ag或RE和Al元素后剪切强度大幅度增高,尤其是添加0.025%RE和0.3%Ag时剪切强度可提高46.47%,同时添加元素后剪切断口韧性断裂趋势增大。     

不同Ag元素含量Sn-Ag-Cu无铅钎料性能分析

分别研究了Ag元素含量(质量分数,%)为0.3,1.0,2.0,3.0,3.8的Sn-Ag-Cu(SAC)无铅钎料合金的显微结构、熔化行为、力学性能、润湿性和界面金属间化合物(IMC)形貌.结果表明,随着Ag元素含量的增加,钎料内部金属间化合物晶粒越小,晶粒在钎料中的密度越高,晶粒间距越小,金属间化合物产生的弥散强化越明显,钎料的抗拉强度越高,但韧性越低.随Ag元素含量的提高,钎料越接近共晶成分,熔化温度范围越小.Ag元素含量对润湿性影响不明显,SAC0307/Cu焊点界面IMC晶粒比其它钎料细小.     

温度与镀层对Sn-Ag-Cu无铅钎料润湿性的影响

采用润湿平衡法测试了Sn-Ag-cu无铅钎料在两种试验温度下和三种基体上的润湿时间和润湿力,研究了钎焊温度对Sn-Ag-Cu无铅钎料在不同基体上润湿性能的影响。研究结果表明,温度升高显著提高无铅钎料对基体的润湿能力,在260℃时,Sn-Ag-Cu无铅钎料的润湿时间已接近Sn-Pb的润湿时间,润湿力大于Sn-Pb钎料的润湿力;Sn-Ag-Cu钎料在Ni／Au、SnBi镀层上的润湿时间明显小于在无镀层基体上的润湿时间,且Sn-Ag-Cu钎料在三种基体上的润湿时间分别较在235℃时下降了34％～67％。     

Sn-Ag-Cu钎料焊接显微组织演化和性能研究

利用DSC、微焊点强度测试仪、SEM、EDS及XRD,研究了Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu和Sn3.0Ag0.5Cu钎料的熔化特性、润湿性、力学性能、显微组织及相种类。通过TL-1000型高低温循环试验箱测试了-55~125℃循环条件下Sn-Ag-Cu焊点的界面层变化。结果表明,随着Ag含量的增加,钎料的熔点变化不大,钎料的润湿角显著降低,N2氛围条件下,3种钎料的润湿性均出现明显的提高。此外,3种焊点的力学性能也随着Ag含量的增加显著提高。Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu焊点的基体组织存在着少量的Ag3Sn和大颗粒Cu6Sn5化合物,且分布杂乱,Sn3.0Ag0.5Cu焊点的基体组织则相对较为均匀,这也是Sn0.3Ag0.7Cu、Sn1.0Ag0.5Cu焊点的力学性能低于Sn3.0Ag0.5Cu的主要原因。对焊点进行热循环处理,发现3种焊点界面金属间化合物的厚度明显增加,界面层的形貌也由原来扇贝状向层状转化。     

微观压痕法测量Sn-Ag-Cu系无铅钎料的力学性能

Sn-Ag-Cu系合金是最有可能替代Sn-Pb钎料的无铅钎料.介绍了一种测量其力学性能的新方法,即通过微压痕仪精确测量不同加载速率下压子的压入深度h与加载载荷F的关系来确定钎料的弹性模量E和蠕变速率敏感指数m.结果表明:加载速率对钎料蠕变压痕F-h曲线和压入深度有着重要的影响;Oliver-Pharr方法确定的钎料弹性模量取决于卸载过程而与加载速率无关.基于压痕做功概念定义了压痕蠕变硬度和蠕变应变速率,从而给出钎料的蠕变速率敏感指数.Sn-3.5Ag-0.75Cu与Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料蠕变压痕测试表明合金成分影响Sn-Ag-Cu系无铅钎料的力学性能.     

Cu基钎料MIG钎焊接头断裂行为分析

研究用Cu3SilMn钎料、Cu10Mn6Ni钎料分别MIG钎焊镀锌Q235钢板及1Cr18Ni9Ti不锈钢板。试验结果表明,在钎料／母材界面分别存在Si、Mn富集带,经XRD分析Si是以Fe2Si相形式存在,而Mn是以固溶体形式存在;用Cu3SilMn、Cu10Mn6Ni钎料钎焊镀锌Q235钢板接头抗拉强度试样均断在母材,抗拉强度为308．2－308．7MPa,钎焊1Cr18Ni9Ti不锈钢板,拉伸均断在钎缝,其抗拉强度分别是331．5MPa、423．6MPa;拉伸断口分析发现,断裂起裂点在搭接钎缝的根部,主要是母材成分与少量的钎料成分混合、溶解而成,是脆性断口;止裂点在钎缝金属中（Cu3SilMn钎料）或在近界面上（Cu10Mn6Ni钎料）,是塑性断口。     

不锈钢双极板钎焊接头电化学腐蚀行为的研究

分别测试了316L、304不锈钢、钎料、钎焊接头的动电位极化曲线.结果表明:在0.5 mol/L的H2SO4加入5×10-6 F-的电解质溶液中,不锈钢母材、钎料和钎焊接头的抗电化学腐蚀能力由大到小的排列顺序为:母材316L>TS-4AgSn钎料>钎焊接头>母材304.SEM观察发现,在钎焊接头的界面处产生了电耦腐蚀现象.     

Sn-3.0Ag-0.5Cu-XCo钎焊接头金属间化合物层电迁移现象的研究

研究了以Co颗粒为增强相的Sn3.0Ag0.5Cu钎料合金接头的电迁移特性。结果表明,50℃、104A/cm2条件下直至16d,Sn3.0Ag0.5Cu-0.2Co钎料接头无明显电迁移现象产生。将温度提高至150℃后,接头正、负极处金属间化合物(IMC)层的厚度产生明显差异,即电子风力引发的‘极化效应’。Sn3.0Ag0.5Cu钎料接头在通电1d和3d后,正、负极处IMC层的结构发生了相反的变化。而Sn3.0Ag0.5Cu-0.05Co接头在通电3d后,负极处产生明显裂纹。此外,Co的引入有效地缓解了IMC层的生长趋势,提高了接头显微组织的稳定性。     

铝制油冷器真空钎焊接头熔蚀行为研究

对铝制油冷器进行真空钎焊实验,采用金相分析方法研究了钎焊接头的熔蚀行为,并进行了理论分析。结果表明:在设定钎焊温度630℃,实际钎焊温度627℃,保温时间4min时,铝制油冷器翅片与隔板T型接头圆角处发生严重的熔蚀行为,其实质是钎料和母材之间发生过分的相互作用,母材大量溶解进钎料中,被溶解的母材的位置被液态钎料冷却重凝出来的α-Al组织占据,温度越高,钎料体积越大,保温时间越长,越易发生熔蚀。     

纳米压痕法测量Sn-Ag-Cu无铅钎料BGA焊点的力学性能参数

对Sn-3．0Ag-0．5Cu无铅体钎料和Sn-4．0Ag-0．5Cu无铅钎料BGA(ball grid array)焊点进行了Berkovich纳米压痕法实验,通过改变不同的加载速率研究了钎料的蠕变特征．钎料压痕载荷位移曲线蠕变部分表现出了明显的加载速率相关性．基于Oliver-Pharrr法确定的体钎料和BGA焊点的Young’S模量分别为9．3和20GPa．基于压痕做功概念确定的体钎料和BGA焊点的应变速率敏感指数分别为0．1111和0．0574．钎料的力学性能有着明显的尺寸效应。     

Ag含量对Sn-Ag-Cu无铅钎料显微组织和性能的影响

采用金相分析、拉伸试验和动电位极化法,研究了Ag含量变化对Sn-Ag-Cu无铅钎料显微组织、力学性能和耐腐蚀性的影响.试验结果表明:Sn-0.5Ag-0.7Cu无铅钎料显微组织中的金属间化合物(IMC)颗粒较粗大,其抗拉强度最低,随着Ag含量的增加,钎料中Sn-Ag-Cu三元网状共晶组织数量增加,钎料中β-Sn晶粒尺寸逐渐变小;Ag含量在0.5％ ～3.5％时,随着Ag含量的增加,钎料的抗拉强度逐渐提高,而断后伸长率逐渐下降;随着Ag含量的增加,钎料的腐蚀电位逐渐提高,即增加钎料中Ag的含量可以提高钎料的耐腐蚀性能.     

Sn-Ag-Cu无铅钎料粉末与合金的组织及钎焊性能对比

利用自行设计的超音速雾化制粉装置制备了Sn-3Ag-2.8Cu 无铅焊锡粉末,并将不同介质雾化的粉末组织和普通合金组织进行对比,同时选择一种综合性能良好的粉末,将其钎焊性能和普通合金进行对比.结果表明,氮气雾化粉末比空气雾化粉末具有更高的凝固速度;雾化粉末组织更细小,主要由基体上弥散分布的多边形Cu6Sn5 IMC 和粒状Ag3Sn IMC组成;粉末比普通合金与铜基板形成的IMC更不规则,且扩散层与基板的界面更模糊;雾化粉末的蠕变断裂寿命显著高于普通合金.因此,Sn-3Ag-2.8Cu无铅焊锡粉末性能优于普通合金.     

两种雾化无铅焊锡粉末特性及钎焊接头显微组织

采用扫描电镜(SEM)和激光粒度分析仪研究了无铅焊锡粉末Sn3Ag2.8Cu和Sn3Ag2.8cu旬.1Ce的特性诸如球形度、粒度分布、润湿性及钎焊接头的显微组织,并与对应合金的润湿性及钎焊接头显微组织进行了对比.结果表明:Sn3Ag2.8Cu和Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce粉末都具有较好的粒度分布和球形度;与传统Sn37Pb粉末和Sn3Ag2.8Cu粉末相比,Sn3Ag2.8cu_o.1Ce粉末均具有更好的润湿性;在与铜基板的钎焊中,Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce粉末的扩散层比Sn3Ag2.8Cu粉末更薄,但两种粉末与铜基板形成的扩散层均比其对应合金与铜基板的扩散层更厚.因此,Sn3A萨.8Cu-0.1Ce粉末具有更好的综合性能.     

SnAgCu系软钎料钎焊接头性能研究

制备了不同Ni含量的Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE-x Ni钎料合金,对其显微组织、熔化特性和力学性能进行测试;使用该钎料对纯铜进行钎焊,然后对不同Ni含量的钎料合金钎焊接头的蠕变性能进行测试分析。结果表明:Ni的加入有利于提高钎料合金的力学性能和细化组织,但对于合金的熔化特性影响不大。在本次试验条件下,当w(Ni)分别为0.05%和1%时,接头试样的蠕变性能优于其他Ni含量的情况。