陈海燕
,
赵敏
,
揭晓华
,
郭黎
材料热处理学报
为保证锡银铜合金及焊点在低温环境下使用可靠性,将SnAg3.0Cu0.5合金焊料和焊点在25、4、-20和-60℃恒温环境中进行储存565 d后,考察不同温度下SnAg3.0Cu0.5无铅焊料微观组织和物相变化,对经冷储存后SnAg3.0Cu0.5/Cu焊接接头进行拉伸强度和低周疲劳测试.结果表明,焊料经低温储存后没有发生灰锡转变,合金主要由Ag3Sn和β-Sn组成,组织形貌转变为树枝状组织,排列具有一定取向,β-Sn相晶面间距变小,焊料出现低温脆性倾向;随储存温度降低,SnAg3.0Cu0.5焊料与Cu基板互连结构的断裂界面从焊料侧向铜基体方向移动,焊缝的抗拉强度随之下降;在恒幅对称应变条件下,疲劳极限-循环次数曲线的斜率随焊件储存温度降低而变大,焊接接口的抗疲劳性能变差.
关键词:
无铅焊料
,
显微组织
,
低温脆性
,
低周疲劳
陈海燕
,
揭晓华
,
张海燕
,
郭黎
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.09.006
在Sn-4.1X-1.5Cu-Ni焊料合金中添加0.05％(质量分数,下同)(La+Ce),对焊料/Cu焊点等温时效后其界面组织的变化规律以及界面金属间化合物的形成和生长行为进行分析研究,结果表明:随着等温时效时间的延长,Sn-4.1X-1.5Cu-Ni/Cu和Sn-4.1X-1.5Cu-Ni-0.05(La+Ce)/Cu IMC层厚度增加,其界面金属间化合物的增厚主要由扩散机制控制；在SnXCuNi焊料合金中添加0.05％ (La+ Ce)后,能有效抑制等温时效过程中界面IMC的形成和生长,从而提高了焊点的可靠性,其中Sn-4.1X-1.5Cu-Ni/Cu的生长速率为2.95×10-17m2/s,Sn-4.1X-1.5Cu-Ni-0.05(La+Ce)/Cu的生长速率为2.51×10-17m2/s.
关键词:
无铅焊料
,
稀土
,
等温时效
,
金属间化合物
,
生长速率
李伟
,
陈海燕
,
揭晓华
,
张海燕
,
郭黎
材料热处理学报
基于Cu和Sn元素在焊接界面扩散结构(Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Sn)中的扩散通量比理论模型,将SnX5.0Cu1.5Ni焊点在180℃进行等温时效,研究SnX5.0Cu1.5Ni焊点中金属间化合物(Intermetallic Compound,IMC)的Cu3Sn与Cu6Sn5两相组织形貌演变和生长行为.结果表明:SnX5.0Cu1.5Ni界面金属间化合物的Cu3Sn与Cu6Sn5两相增厚主要由扩散机制控制,Cu3Sn相生长速率为4.16×10-18m2/s,Cu6Sn5生长速率为1.06×10-17 m2/s.在时效初期,IMC的形态呈扇贝形状,此时Cu3Sn快速生长,并消耗Cu6Sn5层,因此Cu6Sn5在时效初始阶段厚度降低,Cu3Sn厚度升高;随着时效时间的延长,IMC的形态向着平层形状转变,Cu3Sn的生长速率降低,对Cu6Sn5层的消耗也逐步减少;随着时效时间的进一步延长,Cu3Sn和Cu6Sn5的厚度继续增大,使得金属化合物在应力过大而破裂.
关键词:
等温时效
,
无铅焊料
,
金属间化合物
,
生长速率
