Zn-Al-Cu基合金无钎剂钎焊泡沫铝的界面结构及力学性能

以Zn-Al-Cu基合金为钎料,对74.7%—91.6%不同孔隙率的泡沫铝采用无钎剂钎焊方法进行连接实验。采用OM和SEM观察钎缝组织及界面结构,EDS测定界面元素分布,XRD分析界面物相,通过热力学分析验证钎料中Cu和Zn与母材中Al元素的相互作用和除膜机理,对钎焊接头试样进行拉伸和剪切性能实验,分析孔隙率与接头试样强度之间的关系。结果表明,该无钎剂钎焊方法在泡沫铝端面之间形成密实结构的连续钎料层,未改变母材结构特征;钎缝组织由Al(Zn)固溶体、Zn(Al)固溶体、Cu_4Zn及MgMnO_3组成;连接界面主要由Al(Zn)固溶体组成,Zn,Al和Cu在界面上相互扩散而形成一定扩散梯度,熔合良好,钎焊接头抗拉强度与母材相当,剪切强度略高于相同孔隙率母材的剪切强度,抗拉强度和剪切强度均随孔隙率增加而明显降低。

无钎剂激光喷射植球工艺的研究

为了研究在氮气保护条件下,无钎剂激光喷射植球工艺参数对凸点剥离强度的影响,对激光电流、激光脉冲时间和凸点剥离强度的关系进行了试验,得出了激光脉冲时间一定时,剥离强度随激光电流的增加而降低;激光电流一定时,剥离强度随脉冲时间的增加而增加的结果;同时借助扫描电镜和能谱分析,对凸点(Sn63Pb37)/焊盘(Au/Ni/Cu镀层)界面的组织形貌及相组成进行了分析。结果表明,在保证凸点外观质量的前提下,大激光电流、短激光脉冲时间时凸点剥离强度较低,小激光电流、长激光脉冲时间时凸点剥离强度较高;在现试验条件下,钎料球能很好地润湿焊盘并在凸点/焊盘界面处形成了连续的AuSn4金属间化合物层。

无钎剂钎焊技术研究进展

随着对环境友好的钎焊接头连接工艺的关注及对良好力学性能要求的增加,无钎剂钎焊技术得到了蓬勃发展。介绍了超声振动辅助钎焊、真空活性钎焊、无钎剂加压钎焊及冷喷预置钎料等4种无钎剂钎焊技术的研究和应用现状,分析了工艺参数对接头性能和钎料润湿性的影响,并对无钎剂钎焊技术的发展进行了展望。

无钎剂钎焊技术的最新发展现状

阐述了电子组装及封装领域研究无钎剂钎焊技术的背景及其必要性,说明了实现无钎剂钎焊技术的关键问题。通过对无钎剂钎焊技术的分类,较详细地介绍了各种无钎剂钎焊的方法原理。

SMD真空无钎剂激光软钎焊试验研究与机理分析

无钎剂软钎焊技术可以从根本上解决因钎剂的副作用而带来的一系列问题。本文就真空无钎剂激光软钎焊可行性进行试验研究及真空的无钎剂作用机理分析，并将该技术成功地应用于片式电阻元件的表面组装中。

真空/控制气氛无钎剂激光软钎焊系统的研制

结合激光软钎焊技术的特点，研制了真空／控制气氛无钎剂激光软钎焊系统，以便利用激光软钎焊的优点，进行真空／控制气氛下激光非接触加热的无钎剂技术研究。

无钎剂加压钎焊接头特性

阐述了微电子器件表面组装无钎剂加压钎焊新方法。利用研制的加压钎焊设备进行引线焊接并对试件进行了拉剪试验。试验结果表明，加压钎焊接合部强度高于普通软钎焊接合部强度的２倍。采用热电偶实时测量焊接劈刀温度，并利用电子探针对接合部元素的分布进行了分析。分析结果表明，接合部产生高熔点合金化层以及组织细化是提高接合部强度的主要原因。

铝的无钎剂氩气保护钎焊工艺研究

目前,气保护下无钎剂普通铝板钎焊已有应用,但由于钎焊接头往往难以形成良好的外形(钎焊圆角),应用范围受到限制。本文为此试图利用接触反应和镁的作用,实现接头良好成型,为普通型无钎剂气保护铝钎焊探索新途径。

铝合金无钎剂钎焊技术

针对铝合金无钎剂钎焊技术开发的需求,介绍了目前实现铝合金无钎剂钎焊技术的主要方法,并重点介绍了真空活性钎焊和超声波辅助钎焊两种无钎剂钎焊技术在铝合金焊接中的研究和应用现状,最后对铝合金无钎剂钎焊技术提出展望。

陶瓷表面复合电镀Ni-Ti改性及其钎焊性

为使陶瓷表面金属化,本文对陶瓷进行了Ni-Ti复合电镀.利用辉光钎焊的方法,在低真空下对复合电镀Ni-Ti陶瓷与钢板进行了无钎剂钎焊.试验表明,选用Ni作为基质金属,能够有效地缓解接头的残余应力;钎焊接头的剪切强度达到100MPa以上;在钎焊接头陶瓷一侧的界面处存在Ti的成分分布,活性元素Ti的存在增强了金属化层与陶瓷的界面反应.

Zn-Al-Li系和Zn-Al系钎料对SiC_p/ZL101铝基复合材料的润湿性

为表征降熔元素Zn在铝基复合材料钎焊中的扩散行为及其对去膜效果的影响,并改善Zn基钎料的润湿性（添加活性元素Li）,用坐滴法在520℃、10-30 min、5 L/min流动Ar保护条件下测试纯Zn、Zn-5Al二元共晶、自制Zn-6Al-1Li三元共晶、自制Zn-21Al-3Li三元包共晶共4种钎料对SiCp/ZL101铝基复合材料的润湿性。结果表明：对于无Li的Zn基钎料,随保温时间的延长,Zn仅在局部范围可沿晶界扩散入Al基体,出现晶界液化甚至溶蚀,但难以出现晶粒液化,钎料/母材界面间隙依然难以消除;对于含Li活性钎料,Li的适度添加（约3%,质量分数）使得Zn的渗入在整个界面趋于均匀分布,消除了局部溶蚀与界面空隙,对润湿性有良好改善效果;Zn的渗入引起大量尺寸约为10μm的（Si）块在界面析出。

异种材料超声波钎焊连接的研究现状

将国内外近20年有关异种材料超声波钎焊连接的研究报道给予归纳、总结,介绍了超声波钎焊技术的原理,详细综述了国内外超声波钎焊铝铜、铝钛、铝不锈钢、铝玻璃、铜陶瓷、镍钛等异种材料连接的最新研究概况,并对超声波激光钎焊或熔焊、超声波-电阻焊、超声波塞焊等交叉应用领域的研究进行概述,最后展望了异种材料超声波钎焊技术未来研究的重点和方向。

放电电压对Cu/Al管磁脉冲-半固态复合辅助钎焊质量的影响

针对Cu/Al管连接,提出磁脉冲-半固态复合辅助钎焊新工艺。基于LS-DYNA对钎焊过程进行多物理场仿真分析,研究不同电压下半固态钎料流变规律及管壁受力情况。采用Zn-15Al钎料进行钎焊试验,考察了接头的力学性能及显微组织。结果表明:当二次放电电压为7 k V时,钎料与母材实现了良好的冶金结合,接头铝侧区域形成α-Al和金属间化合物CuZn5,钎料层则出现α-Al、富锌相以及CuZn5,铜侧区域形成大约4μm的扩散层、锯齿状三元相Al4.2Cu3.2Zn0. 7以及α-Al和花状CuZn5。拉伸测试结果表明接头强度高于Al母材,磁脉冲-半固态复合辅助钎焊新工艺能实现Cu/Al管的有效连接。

钎焊及其设备

陶瓷与金属的钎焊关键技术是在陶瓷表面上有良好的润湿性。为解决这个问题,介绍了以下三种方法:①预先在陶瓷表面上形成润湿性良好的金属涂层。然后进行钎焊;②使用在银钎料中加入 Ti 或 Zr

大型高压低温绕管换热器不锈钢外壳及紫铜芯体的焊接

分析了大型、高压、低温绕管换热器的结构特点 ,找出了焊接的三大难点 :即奥氏体不锈钢焊接接头的低温韧性如何保障 ;大型紫铜绕管芯体的现场对接 ;不锈钢管板与紫铜管异种金属的焊接。针对难点进行了一系列的试验研究。完成 12项焊接工艺评定 ,并用于生产 ,完成了出口美国产品的制造。

低成本高可靠堆叠芯片封装技术

为了提供高密度存储解决方案,特别是工作站和PC服务器,研讨了堆叠芯片封装(SCP)技术。SCP封装技术的主要特点为:在模塑塑料封装内部SCP包含多个双存储芯片和引线框架;芯片挑选通过丝焊技术选择完成,形成单个芯片存储容量2倍或4倍的封装;采用在引线框架表面电镀金属焊料的方法,使多个引线框架与整体实现电连接;与别的堆叠封装相比,SCP封装既可靠又有成本竞争力,原因在于SCP封装主要采用了模塑塑料封装技术以及金属焊料互连方法。作为电互连方法,广泛地评定Ag/Sn无钎剂钎焊点和Ag高压机械焊点,并成功地提供可靠的电传导路径而无任何信号衰减。温度循环试验和高压蒸煮试验证明,沿焊点不会产生任何微裂纹。