63Sn-37Pb和Sn-0.7Cu钎料的力学性能

对63Sn-37Pb和Sn-0.7Cu两种钎料进行了单轴拉伸试验、纯扭试验和纯扭疲劳试验。结果表明,钎料拉伸和纯扭时的应力应变关系有很强的应变速率相关性。弹性模量和剪切模量受应变速率的影响很小。钎料的屈服强度、剪切屈服强度、抗拉强度和抗剪强度也受应变速率的影响。钎料是剪切型破坏材料,并且发生循环软化。

63Sn-37Pb钎料合金耦合损伤时相关理论模型

在63Sn-37Pb钎料合金单轴时相关变形和失效行为研究的基础上,提出了耦合损伤时相关循环本构模型和疲劳失效模型;在模型中,引入了损伤演化方程,考虑了时相关效应;应用该理论模型对该钎料在不同应变率、不同应变幅值、不同保持时间及其历史下的变形行为及疲劳失效行为进行了模拟,并对疲劳寿命进行了预测。结果表明:该理论模型是合理有效的。

63Sn-37Pb和Sn-3Ag-0.5Cu合金钎料的扭转低周疲劳性能

用扭转疲劳试验机对63Sn-37Pb和Sn-3Ag-0.5Cu两种合金钎料在扭转载荷下的低周疲劳性能进行了研究。结果表明:两种钎料均为循环软化材料,它们的变形主要由塑性变形决定;两种钎料的疲劳寿命均随着剪应变幅的减小而显著增大;在相同的剪应变幅下,Sn-3Ag-0.5Cu合金钎料的疲劳寿命比63Sn-37Pb钎料的长,即Sn-3Ag-0.5Cu合金钎料的抗剪切疲劳能力更强。

加载历史对63Sn37Pb力学性能的影响

在室温下通过对63Sn37Pb进行一系列棘轮实验和单轴拉伸实验,得到加载历史对材料棘轮应变累积速率以及延伸率的影响关系。拉伸棘轮试验和压缩棘轮试验表明,在相同加载条件下,没有加载历史的试件较有加载历史的试件会发生更大的棘轮变形,加载历史在很大程度上抑制棘轮变形的累积速率。此外,没有加载历史的试件断后延伸率要比有加载历史的试件大。热处理可以改善材料的延性,有效的增大材料的延伸率。

Sn-Pb共晶钎料在铜基板及金属间化合物基板上的润湿动力学

对锡-铅共晶钎料63Sn-37Pb在Cu基板及Cu-Sn金属间化合物表面层基板上的反应润湿动力学特性进行研究。结果表明:63Sn-37Pb钎料在Cu基板上的铺展特性随界面反应过程中液态钎料中Sn组元的消耗而变化;钎料熔化后的初始铺展符合简单流体规律,随后在Sn组元充足的条件下钎料以稳定速率铺展;随着Sn组元的不断消耗,润湿机制呈现界面活性元素扩散控制的反应铺展特征;63Sn-37Pb在Cu-SnIMC表面层基板上呈现出非常好的铺展能力,远优于其在Cu基板上的铺展。

温度对Cu颗粒增强复合钎料蠕变性能的影响

蠕变性能是影响钎焊接头可靠性的重要指标之一.采用搭接面积为1mm2的单搭接钎焊接头,在恒定载荷下,测定了Cu颗粒增强锡铅基复合钎料钎焊接头的蠕变寿命,分析并讨论了温度对该复合钎料蠕变寿命的影响.结果表明:Cu颗粒增强的锡铅基复合钎料的蠕变抗力优于传统63Sn37Pb共晶钎料;钎焊接头蠕变寿命随温度的升高而降低,并且温度对复合钎料钎焊接头蠕变寿命的影响较传统63Sn37Pb钎料明显.