添加Bi和P对Sn-0.7Cu无铅钎料合金性能的影响

研究了添加Bi和P对Sn-0.7Cu无铅钎料合金熔点、显微组织、在Cu上的润湿性、导电率、硬度以及蠕变抗力等性能的影响。实验结果显示,随Bi含量增加,Sn-0.7Cu合金的熔点、导电率略有降低,润湿性、抗蠕变性能和维氏硬度均提高;此外,在添加Bi的基础上加P元素,能进一步降低Sn-0.7Cu-Bi合金的熔点,提高合金的导电率和润湿能力,但合金硬度略有下降;Sn-0.7Cu-1Bi-0.05P钎料合金的抗蠕变性优于Sn-0.7Cu-1Bi,Sn-0.7Cu-3Bi-0.05P钎料合金的抗蠕变性则劣于Sn-0.7Cu-3Bi。金相显微组织观察表明,单独加Bi能细化Sn-0.7Cu合金中的Cu6Sn5金属间化合物相;P的加入使Sn-0.7Cu-1Bi合金中的β-Sn枝晶尺寸变小,且Cu6Sn5相呈规则网络状分布于枝晶间隙;而在Sn-0.7Cu-3Bi合金中加P则粗化了Cu6Sn5相,并使IMC呈无规则分布。

SnAgCu系无铅钎料合金力学性能及钎焊性能研究

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDX)及Instron电液伺服疲劳拉伸试验机,对SnAgCu系无铅钎料合金的力学性能和钎焊性能进行了研究。结果表明,适量的稀土元素Ce的添加显著地延长了Sn3Ag2.8Cu钎焊接头在室温下的蠕变断裂寿命,Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce钎焊接头的蠕变断裂寿命超过Sn3Ag2.8Cu钎料的9倍;同时,使Sn3Ag2.8Cu合金的延伸性能也得到了显著改善,伸长率达到15.7%;Sn3Ag2.8Cu-0.1Ce与铜基板的扩散层厚度比Sn37Pb厚,但是比Sn3Ag2.8Cu薄。

Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金压入蠕变性能研究

采用自制的压入蠕变装置,研究了共晶型Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金在333~418K,压入应力为34.1-75.3MPa时的压入蠕变性能,并获得其稳态压入蠕变速率的本构方程;利用XRD和SEM对合金蠕变前后的成分和微观组织进行了分析。结果表明：Sn-3.7Ag-0.9Zn无铅钎料合金的应力指数n为4.6,蠕变激活能Qc为82.03kJ/mol,材料的结构常数A为1.74×10–5,其压入蠕变机制主要是由位错攀移运动控制的蠕变;金属间化合物Ag3Sn、AgZn提高了合金的抗压入蠕变性能。

无铅钎料电迁移可靠性研究进展

随着电子器件焊点尺寸及其间距的日趋减小,电流密度急剧增加,从而引发的电迁移可靠性问题更加显著。电迁移效应的发生,使得在阴极附近出现裂纹和孔洞,在阳极则产生小丘或堆积,从而导致电路短路或断路。介绍了近年来国内外关于无铅钎料合金包括SnAgCu、SnAg、SnZn和SnBi等电迁移研究,对实验的结果、特征及其方案进行了综述和评论。

SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu钎焊接头的界面组织与力学性能研究

通过金相显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和拉力试验机,研究了不同钎焊工艺参数对SnAg0.5CuZn0.1Ni/Cu无铅微焊点界面组织、金属间化合物层厚和力学性能的影响。结果表明,添加0.1%Ni能显著细化SnAg0.5CuZn钎料合金的初生β-Sn相和共晶组织;当钎焊温度为270℃、钎焊时间为240s时,钎焊接头的剪切强度达到最大,为45.6 MPa;钎焊接头界面区粗糙度、金属间化合物层厚度和钎焊接头的剪切强度均随着钎焊工艺参数的变化而变化。