蒋建敏
,
李现兵
,
何洪文
,
董娜
,
傅斌友
,
贺定勇
,
王智慧
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2005.05.012
在材料的环境协调性与可持续发展的思想指导下,分析了各种焊接材料在生产和使用时对环境的影响,提出环境协调型焊接材料概念的具体含义以及药芯焊丝的环境协调评估(LCA),并对焊接材料的环境协调性评估提出了建议.
关键词:
焊接材料
,
药芯焊丝
,
环境协调
,
环境评估
何洪文
,
徐广臣
,
郝虎
,
郭福
稀有金属材料与工程
电流密度为3×103 A/cm2和环境温度100 ℃的实验条件下,在Cu/共晶SnBi焊点/Cu焊点的阴极和阳极Cu基板上都发现了晶须的生长.经EDX检测可知,其成分为Sn-Bi的混合物.抛光后发现,大量的Cu6Sn5金属间化合物附着在Cu基板上.结果表明:随着通电时间的延长,SnBi钎料在电迁移的作用下发生了扩散迁移,在Cu基板上形成了薄薄的钎料层.在焦耳热和环境温度的作用下,钎料层中的Sn与Cu基板中的Cu反应生成了大量的Cu6Sn5金属间化合物.这些金属间化合物的形成导致在钎料层的内部形成了压应力.为了释放压应力,Sn-Bi钎料以晶须的形式被挤出.
关键词:
晶须
,
金属间化合物
,
电迁移
,
焦耳热
,
压应力
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究电流密度为1.5×104 A/cm2时,共晶SnBi焊点的微观组织的演变.试验过程中应用Microview MVC2000图像采集卡对焊点形态的变化进行实时监控.通电仅110 s,焊点的局部区域开始熔化;130 s后达到完全熔融的状态.结果表明:通电10 min后,焊点的阳极附近形成了大量的块状Bi相,而在阴极则以细条形的Bi相为主.然而抛光后发现,阴极和阳极的微观组织保持一致,钎料基体内出现了大量的Bi的小颗粒形成的聚集,阴极界面出现了空洞.通电30 min后,共晶组织的均匀分布已经被打乱.阳极附近出现了Bi的聚集,而且阳极界面的IMC层比阴极界面的IMC层厚.
关键词:
电迁移
,
Bi聚集
,
IMC层
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
研究Cu/SnBi/Cu焊点在电流密度分别为8×103,1×104和1.2×104A/cm2的作用下通电80 h后钎料基体内部金属间化合物(IMC)的形貌演变.结果表明:电流密度为8×103 A/cm2时,在焊点的阳极界面出现了大量的形状不规则的IMC,而在阴极界面并未有明显的IMC形成;当电流密度为1×104A/cm2时,阴极界面的IMC层呈扇贝状,有些IMC已经在界面处脱落,而阳极界面的IMC里层状,而且厚度要比阴极的薄;当电流密度为1.2×104A/cm2时,阳极界面的IMC厚度有所增加,但是阴极界面的IMC已经向钎料基体中进行了扩散迁移,使得界面变得凹凸不平.值得注意的是,随着电流密度的增加,在阳极形成的Bi层的厚度明显增加.
关键词:
SnBi钎料
,
金属间化合物
,
电流密度
,
界面
,
Bi层
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
稀有金属材料与工程
主要研究电流密度为5×103 A/cm2,室温和高温(100 ℃)条件下共晶SnBi焊点的电迁移特性.结果表明:室温条件通电465 h后,阳极界面处出现Bi的挤出,阴极界面处出现裂纹;而在高温条件下通电115 h后,组织形貌发生了很大的变化.高温加速了阴极钎料的损耗,导致电流密度在局部区域高度集中,从而产生更多的焦耳热,最终引发焊点的熔化.熔融状态下Sn原子与Cu反应,在基体形成大量块状的Cu6Sn5金属间化合物,严重降低焊点的可靠性.
关键词:
电迁移
,
钎料损耗
,
金属间化合物
,
可靠性
何洪文
,
徐广臣
,
郭福
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.06.017
利用SEM和EDS研究了Cu/Sn-58Bi/Cu焊点在电流密度为5×103 A/cm2,80℃条件下晶须和小丘的生长.通电540 h后,在焊点阴极界面区出现了钎料损耗,同时形成了晶须,而在阳极Cu基板的钎料薄膜上形成了大量弯曲状晶须和块状小丘.EDS检测表明,这些晶须和小丘为Sn和Bi的混合物.通电630 h后,阳极上的晶须和小丘数量明显增多,原来形成晶须的尺寸和形状没有变化,阴极界面处形成Cu6Sn5金属问化合物.上述现象表明:电迁移引发了金属原子的扩散迁移,从而在阳极Cu基析上形成了一层钎料薄膜.钎料薄膜中金属间化合物的形成导致压应力的产生,促使晶须和小丘生长,而阴极钎料损耗区域内晶须的形成与Joule热聚集有关.
关键词:
电迁移
,
晶须
,
金属问化合物
,
压应力
,
Joule热
