微米Ag颗粒对Sn-0.7Cu-xAg钎料焊点组织和力学性能的影响

研究了微米Ag颗粒对Sn-0.7Cu钎料焊点组织和性能的影响规律。研究结果表明:在Sn-0.7Cu中加入适量的Ag可以改善钎料的润湿性,但是当加入的Ag含量过高,反而会降低钎料的润湿性。当Ag含量为1%时,润湿性最好,铺展系数K为72.09%。增加Ag含量利于促进β-Sn/Cu6Sn5网状共晶组织的生成和非均匀形核反应的进行,细化β-Sn晶粒。当Ag含量为1%时,钎料焊点的抗拉强度最好,达到47.85 MPa。当Ag含量超过2%时,随着IMC层厚度的增加,焊点的抗拉强度逐渐降低。综合考虑,当Ag含量为1%时,钎料焊点的综合性能最好。     

纳米Ag颗粒对Sn-58Bi无铅钎料组织及焊点可靠性的影响

研究了纳米Ag颗粒对Sn-58Bi钎料焊点微观组织、界面金属间化合物、铺展性能以及力学性能的影响。结果表明:添加Ag颗粒可以细化焊点组织,复合钎料的组织随Ag颗粒含量的增加呈先细化后粗化的趋势;Ag颗粒的添加使界面金属间化合物的厚度增大,复合钎料的界面金属间化合物的厚度随Ag颗粒含量的增加而增加;Ag颗粒的添加可以改善钎料的铺展性能,复合钎料的铺展性能随Ag颗粒含量的增加呈先增大后减小的趋势;适量Ag颗粒的添加可以改善焊点的拉伸性能,随着Ag颗粒含量的增加复合钎料焊点的拉伸性能呈先上升后下降的趋势;Ag的最佳添加量0.5%(质量分数)。     

微量Zn颗粒对Sn-0.7Cu-xZn钎料焊点组织及力学性能的影响

研究了微量Zn颗粒对Sn-0.7Cu钎料焊点微观组织、钎料铺展性能及Cu/Sn-0.7Cu-x Zn/Cu接头力学性能的影响。结果表明:适量Zn颗粒的添加可以细化钎料组织,减小界面IMC的厚度,提高钎料的铺展性能和硬度;过量Zn的添加则会粗化钎料组织,增大界面IMC的厚度,降低钎料的铺展性能和硬度值;接头抗拉强度随Zn的添加呈先增大后减小的趋势。当Zn含量小于0.20wt%拉伸断口类型为韧断,超过0.20wt%,拉伸断口类型为脆断。Zn的最佳添加量为0.20 wt%。     

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.     

微量元素Ag及稀土对Sn-58Bi钎料组织和性能的影响

研究了微量元素Ag和稀土(65％Ce+35％La)对Sn-58Bi钎料的微观组织和性能的影响.研究结果表明,添加微量的Ag和稀土对Sn-58Bi的熔化性能影响很小,但是两者都可以细化Sn-58Bi的组织并且可以提高Sn-58Bi焊点的剪切强度,添加稀土元素还可以明显提高Sn-58Bi钎料的塑性.     

Bi含量对Sn-0.3Ag-0.7Cu钎料微观组织 及接头性能的影响

以Sn-0.3Ag-0.7Cu低银无铅钎料为研究对象,添加不同量的Bi(1.0％～4.5％)元素,和Cu盘进行钎焊,取部分试样进行高温时效处理.观察分析了Bi对钎料微观组织结构的影响,以及Bi对焊接接头界面金属间化合物(IMC)显微形貌演变、生长动力学和接头剪切强度的影响.研究结果表明;Bi元素的加入使钎料基体内晶粒尺寸变得细化而均匀,且随着Bi含量的增加可以显著提高钎料钎焊接头的剪切强度,断口经过扫描电镜观察发现剪切断面均沿着剪切方向有明显的塑性变形,这表明焊点中发生的是塑性断裂;高温时效试验表明,钎料基体中Bi的存在降低了界面IMC的生长速率,且随着Bi含量的增加,抑制IMC生长的作用越大.但是过量的Bi会使组织粗化,且对IMC生长的抑制作用反而会变差.IMC层厚度随着时效时间的延长明显增加,断裂机制很快由钎料基体的韧性断裂逐渐变为界面IMC的脆性断裂,使焊接接头的剪切强度明显下降.     

Ag颗粒含量对SnAgCu基复合钎料组织及性能的影响

通过向SnAgCu基体钎料中添加Ag颗粒,通过瞬时液相连接来实现低温连接、高温服役的目的。结果表明:随着Ag含量的增加,复合钎料的铺展面积越来越小,润湿性越来越差,但25%Ag含量试样的润湿角为5°依然满足服役需求;随着Ag含量的增加,金属间化合物层整体厚度增加,力学性能越来越差;随着Ag含量的增加,耐高温服役能力得到提高,Ag含量为25%的试样可在高于基体温度83℃的高温下服役15天未断裂,300℃高温下服役15天后,抗拉强度为25.74 MPa,达到低温时效、高温服役的目的。     

Sn-0.7Cu-xNb复合钎料微观组织和力学性能

文中主要研究了纳米Nb颗粒对Sn-0.7Cu基复合钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加纳米Nb颗粒细化了Sn-0.7Cu复合钎料微观组织,提高了Sn-0.7Cu复合钎料的抗拉强度。当Nb含量为0.12%时抗拉强度达最大值25.36 MPa,但此时钎料的断后伸长率有所降低。Sn-0.7Cu-xNb复合钎料的断裂模式均为塑性断裂,随Nb含量的增加,Sn-0.7Cu基复合钎料断口表面的韧窝尺寸逐渐变小,表明微量的纳米Nb可以抑制合金内Cu6Sn5金属间化合物的长大。     

微量Ni对Sn2.5Ag0.7Cu钎料组织和性能的影响

研究微量Ni元素对Sn2.5Ag0.7Cu钎料显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn2.5Ag0.7Cu合金主要由β-Sn相、Ag3Sn相和Cu6Sn5相组成;添加微量的Ni元素后,可以有效地细化合金的内部组织,且共晶组织内部产生以Cu6Sn5相为基的(Cu,Ni)6Sn5相,或Ag3Sn相为基的(Ag,Ni)3Sn相。焊点界面主要为Cu基体、IMC层和钎料3个区域;随着钎焊时间的延长或钎焊温度的增加,IMC层在Cu基体侧较为光滑平坦,而钎料侧呈现扇贝状分布;钎焊接头的剪切强度都是呈先增大后减小趋势,在钎焊时间240 s和钎焊温度300℃达到最大值48 MPa。     

添加Ag对Sn-9Zn无铅钎料合金性能的影响

通过试验研究了添加Ag对Sn-9Zn无铅钎料合金在Cu表面的润湿性、焊点剪切强度、抗蠕变性能与组织的影响。结果表明，当添加量较低时，Ag能够改善Sn-9Zn合金熔体对Cu的润湿性和焊点剪切强度，而添加量较高时Ag则会使它们降低；就焊点润湿性和剪切强度而言，最佳Ag含量（质量分数）为0．30％～0．60％。Ag的添加能显著提高Sn-9Zn合金体材的抗蠕变性能。显微分析表明，在含Ag合金中形成了弥散分布、尺度为微米级的Ag—Zn化合物颗粒，这可能是合金得到强化的原因。     

活性元素对Sn-2.5Ag-0.7Cu-xGe钎料润湿性能的影响

采用铺展试验法研究了Sn-2.5Ag-0.7Cu-xGe无铅钎料在铜基板上的润湿性能;对比了在钎料中添加活性元素锗前后的铺展润湿面积;研究了钎剂中SnCl2的含量对Sn-2.5Ag-0.7Cu-xGe无铅钎料润湿性能的影响规律;分析了锗与SnCl2的交互作用对焊接性能的影响。结果表明:在钎料中加入锗元素后,钎料的润湿性能会逐渐升高,当Ge含量超过0.5%时铺展面积会逐渐下降。SnCl2对钎剂的活性有很大程度的改善,在含量为4.5%时效果较好,当继续增加其含量时虽然会加大润湿面积,但同时也会出现大量的腐蚀性残留物,并且基板出现轻微溶蚀现象。综合分析得出,钎料与助焊剂的最佳组合是Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.5Ge钎料与乙醇-30%松香-4.5%氯化亚锡溶液钎剂匹配。     

石墨烯纳米片对Sn-58Bi钎料显微组织和性能的影响

文中通过粉末冶金法在Sn-58Bi钎料中添加不同质量分数的石墨烯纳米片（GNSs）,以分析GNSs含量对Sn-58Bi钎料显微组织和性能的影响.结果表明,添加GNSs,对Sn-58Bi钎料熔点无明显影响;随着GNSs添加量提高,Sn-58Bi钎料的密度和显微维氏硬度先升高后降低;通过对比添加质量分数为0.05%的GNSs前后Sn-58Bi钎料/铜基板钎焊接头抗剪强度发现,添加GNSs后,由于能够起到细晶强化和弥散强化两方面作用,从而使钎焊接头抗剪切断裂能力提高.     

Ag颗粒增强Sn-58Bi无铅钎料力学性能研究

在Sn-58Bi钎料中添加Ag颗粒,制备颗粒增强的低温无铅钎料,研究了钎料焊接头力学性能。本文研究结果表明：Sn-58Bi合金中添加少于1wt％的Ag会均匀分布在基体合金中,提高了合金钎料的拉伸强度。钎料在100℃恒温时效试验中,Bi相的粗化趋势明显低于Sn-58Bi共晶钎料,提高了合金钎料的组织稳定性。钎料的拉剪强度则随着钎料中Ag含量的增加而升高,但量超过1wt％时,拉剪强度又会下降。     

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     

Bi对Sn-0.3Ag-0.7Cu无铅钎料熔点及润湿性能的影响

研究了添加适量的Bi元素对低银型Sn-0．3Ag-0．7Cu无铅钎料合金性能的影响,应用差示扫描量热仪和SAT-5100型润湿平衡仪对Sn-0．3Ag-0．7Cu·xBi（x=0.1,3,4．5）钎料的熔点、润湿性能作了对比试验分析。结果表明,一定量Bi元素的加入可以降低Sn-0．3Ag-0．7Cu钎料合金的熔点,并改善其润湿性能。但过多的Bi元素会导致钎料的液固相线温度差增大,塑性下降,造成焊点剥离缺陷。综合考虑得到Sn-0．3Ag-0．7Cu-3．0Bi无铅钎料具有最佳的综合性能。     

Ag,Cu对Sn-40Bi钎料合金钎焊性能和显微组织的影响

利用DSC,显微硬度仪以及SEM研究了合金元素Ag,Cu对Sn-40Bi钎料合金熔化特性、润湿铺展性、显微硬度以及焊点显微组织的影响。试验结果表明,在试验参数内随着Ag,Cu含量的增加,钎料的熔程减少,润湿铺展面积和维氏硬度增加,焊点中的Bi相得以细化。     

Sn-9Zn-xPr钎料钎焊性能及显微组织

研究了稀土元素Pr的添加量对Sn-9Zn无铅钎料的润湿性能、显微组织和焊点力学性能的影响.结果表明,镨的加入不仅改善了钎料的润湿性能和抗氧化性能,而且细化了钎料基体中的富锌相,使得界面组织更为稳定,有利于焊点可靠性的改善;Sn-9Zn无铅钎料中镨的添加量为质量分数0.08%时,钎料的润湿性能最佳,综合性能最好;当镨的添...     

纳米TiO2颗粒对SnAgCu钎料组织与性能的影响

研究了纳米TiO2颗粒对SnAgCu钎料组织和性能的影响.结果表明:微量的纳米TiO2颗粒可以增加SnAgCu钎料的润湿铺展面积,显著提高SnAgCu焊点的拉伸力和剪切力.添加过量时焊点的力学性能会有一定程度的下降.经过优化分析发现,纳米TiO2颗粒的最佳添加量为0.1％(质量分数,下同).SnAgCu-0.1TiO2相对SnAgCu钎料基体组织得到明显的细化,树枝晶的间距下降62.5％.经过热循环测试,发现0.1％TiO2可以显著提高SnAgCu焊点的抗热疲劳特性.主要归因于纳米颗粒对位错的钉扎作用,因而阻止了裂纹在钎料基体内部的扩展.     

微量Ag对Sn-0.7Cu-3Bi焊料微观组织及性能的影响

在Sn-0.7Cu-3Bi焊料的基础上,掺加不同比例的Ag元素,形成Sn-0.7Cu-3Bi-xAg合金,研究不同掺量的Ag对Sn-0.7Cu-3Bi焊料的熔化温度、润湿性及焊接接头的微观组织形貌的影响.结果表明:添加微量Ag能够降低焊料的熔点,但会导致增大其熔程;Ag掺量(wAg)为0.3％时,急剧降低了Sn-0.7Cu-3Bi焊料的润湿性,虽然后续随Ag掺量的继续增加,润湿性逐渐变好,但效果不理想;Ag掺量为0.3％时,焊接接头接触不良,界面化合物厚度极薄,后续随Ag掺量的继续增加,界面化合物厚度有所增厚,但当Ag掺量为0.7％时,界面化合物的晶体颗粒尺寸较大.     

液态Sn-2.8Ag0.5CuX钎料性能的研究

采用一种新方法制备Sn-2.8Ag0.5CuX亚共晶改性钎料,研究液态钎料的工艺性能。发现原子掺杂能显著改善液态钎料的抗氧化性、润湿性和漫流性,而亚共晶的成分设计既能降低钎料成本,又能延长液态钎料在使用过程中的稳定性。在265℃和大气气氛下,液态钎料表面氧化渣的生成速率仅为0.36mg/cm2·min;当采用RMA-flux钎剂时,t0=0.82s,F3=0.75mN,扩展率接近78%。