Cu-Ni-Sn合金精加工表面残余应力有限元仿真研究

为研究Cu-Ni-Sn合金精加工后表面残余应力层深分布及大小,根据室温和高温下Cu-Ni-Sn合金流动应力—应变曲线数据,构建了试验条件下Cu-Ni-Sn合金的J-C本构模型,采用有限元分析法研究了切削参数和刀具几何角度对Cu-Ni-Sn合金加工表面残余应力的影响规律,并采用正交试验法和极差分析法对表面残余应力进行了优化分析。分析结果表明:Cu-Ni-Sn合金精车加工后,表层残余应力呈现“勺型”分布,表层残余拉应力沿深度方向转变为压应力;表层最大残余拉应力和最大残余压应力与切削速度和切削深度呈正相关,最大残余拉应力随刀具前角增大而减小;表层残余拉应力与最大残余压应力随刀具后角的增大而减小;采用正交试验法和极差分析法得到对表层最大残余拉应力的影响显著性排序为切削速度>刀具前角>刀具后角>切削深度。

Cu-Sn、Ni-Cr、Co烧结助剂对Ni_(3)Al基金刚石复合材料性能的影响

采用真空热压法制备了Ni_(3)Al基金刚石复合材料,研究了不同烧结助剂对复合材料力学性能和微观结构的影响,并对Ni_(3)Al基金刚石钻头的钻孔性能进行了测试。结果表明,在添加0~30vol%的Cu-Sn、Ni-Cr、Co烧结助剂后,Ni_(3)Al基金刚石刀头的致密度、抗弯强度、硬度得到提高。Ni3Al基金刚石复合材料的抗弯强度随着Ni-Cr、Co烧结助剂含量的增加而提高。Cu-Sn、Ni-Cr烧结助剂中的Cr元素在金刚石的表面出现了富集现象。将添加Cu-Sn、Ni-Cr烧结助剂的Ni_(3)Al基金刚石复合材料制备成工具进行钻削测试,发现Ni_(3)Al基金刚石复合材料的失效形式可以分为微破碎、磨耗、宏观破碎3种形式,钻削试验中并没有发现整颗金刚石脱落的现象,表明Ni_(3)Al基对金刚石的把持力较大,强度较高。

Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料成分设计与优化

利用混料回归设计建立了Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料成分与剪切强度、润湿性能的回归方程,分析了成分质量分数对接头剪切强度和钎料润湿性能的影响规律。结果表明:增加Ti含量有助于提高钎料的润湿性能,但同时也使接头的剪切强度下降;添加适量的Sn能明显改善接头剪切强度和钎料的润湿性能。在综合考虑成分变化对钎料熔化温度区间等影响后,优化设计出用于钎焊连接立方氮化硼超硬材料的w(Ti)=10%~12%、w(Sn)=3%~5.5%的Cu-Ni-Sn-Ti活性钎料。

国内Spinodal分解Cu-Ni-Sn系合金研究进展

全面回顾了国内自开展Spinodal分解Cu-Ni-Sn系合金研究以来所做的工作,系统介绍了Cu-Ni-Sn系合金的组织、性能、添加元素的作用以及制备方法,并指出进一步提高合金性能、开发能抑制Sn偏析的合金制备新技术是今后研究的方向。

Cu-Ni-Sn三元系相平衡的热力学计算

基于Cu-Ni-Sn三元系的相平衡和热力学的实验信息,采用亚正规溶体模型描述液相和fcc相的Gibbs自由能,为了预测该体系中bcc相的A2 B2有序无序转变,bcc相的Gibbs自由能采用双亚点阵模型进行描述。利用CALPHAD(相图计算)方法评估了Cu-Ni-Sn三元系各相的热力学参数,计算的富Cu侧相图和热力学性质与实验数据比较一致。并对该三元系中bcc相的A2 B2有序无序转变及fcc相的溶解度间隙进行了计算。这些计算结果对利用析出强化以及Spinodal分解开发高强度和高导电性的新型Cu基合金的组织设计具有一定的指导意义。

温度与镀层对Sn-Cu-Ni无铅钎料润湿性能的影响

采用润湿平衡法测定了在不同试验温度下Sn-Cu-Ni无铅钎料在Cu,Au/Ni/Cu,SnBi/Cu三种基板上的润湿时间和润湿力,研究了钎焊温度对Sn-Cu-Ni无铅钎料在不同基板上润湿性能的影响。结果表明,温度升高使Sn-Cu-Ni无铅钎料的表面张力减小,能显著缩短钎料在铜片上的润湿时间,提高润湿力;Ni/Au或SnBi等镀层能显著降低钎料/基板界面张力,因此Sn-Cu-Ni无铅钎料在Au/Ni/Cu或SnBi/Cu基板上的润湿性能优于在Cu基板上的润湿性能。

高弹性导电合金Cu-Ni-Sn的研究现状

Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｎ合金是调幅分解强化型合金。与铍青铜相比，该合金性能优良、价格便宜，因此是一种很有发展前途的铜基弹性材料。本文综述了Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｎ合金的研究现状，对材料的制备、热处理工艺、合金的强化机理、微观结构、性能、及它们在电子工业中的应用作了介绍。

Cu-Ni-Sn合金的发展和应用

回顾了铍青铜弹性合金的发展和应用,以及其逐步被新型合金代替的趋势。同时,讨论了新型弹性合金,如Cu Ni Sn合金的发展状况、制备工艺和组织性能,最后讨论了新型Cu Ni Sn合金的研究发展方向。

氮气保护对Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料润湿性的影响

基于润湿平衡原理测定了不同温度与不同气氛下Sn-Cu-Ni-Ce钎料在Cu基板上的润湿行为，研究了气氛、温度以及微量稀土元素Ce对其润湿性能的影响。结果表明。采用氮气保护时，Cu基板表面张力提高，钎料表面张力降低，润湿时间缩短了20％～50％，润湿力也显著提高；温度升高使Sn-Cu-Ni-Ce钎料的表面张力减小，显著缩短了钎料在Cu基板上的润湿时间；稀土元素Ce可显著降低熔融钎料的表面张力和钎料，基板间的界面张力，从而使Sn-Cu-Ni-Ce钎料的润湿性能较Sn-Cu-Ni钎料有了显著的改善。

电沉积Cu-Ni-Sn工艺的研究

对电沉积Cu-Ni-Sn工艺进行了研究,并确定了最佳的工艺配方。研究了镀液的电流效率、分散能力、覆盖能力及镀层的结合力等性能。结果表明:该工艺操作简单方便,有望成为一种制备Cu-Ni-Sn合金的新方法。

Cu-Ni交互作用对Cu/Sn/Ni焊点液固界面反应的影响

研究Cu/Sn/Ni焊点在250℃液固界面反应过程中Cu-Ni交互作用对界面反应的影响。结果表明:液固界面反应10 min后,Cu-Ni交互作用就已经发生,Sn/Cu及Sn/Ni界面金属间化合物(IMCs)由浸焊后的Cu6Sn5和Ni3Sn4均转变为(Cu,Ni)6Sn5,界面IMCs形貌也由扇贝状转变为短棒状。在随后的液固界面反应过程中,两界面IMCs均保持为(Cu,Ni)6Sn5类型,但随着反应的进行,界面IMC的形貌变得更加凸凹不平。Sn/Cu和Sn/Ni界面IMCs厚度均随液固界面反应时间的延长不断增加,界面IMCs生长指数分别为0.32和0.61。在液固界面反应初始阶段,Sn/Cu界面IMC的厚度大于Sn/Ni界面IMC的厚度;液固界面反应2 h后,由于Cu-Ni交互作用,Sn/Cu界面IMC的厚度要小于Sn/Ni界面IMC的厚度,并在液固界面反应6 h后分别达到15.78和23.44μm。

Sn-Cu-Ni-Ce钎料对激光钎焊焊点力学性能的影响

采用Sn-Cu-Ni-Ce无铅钎料,研究了半导体激光软钎焊和红外再流焊方法对QFP48器件和0805矩形片状元件两种典型元器件的钎焊性能,针对使用不同成分钎料所得到的钎焊焊点,采用微焊点强度测试仪研究了其焊点力学性能的分布规律。结果表明,使用Sn-Cu-Ni-Ce钎料时,最佳激光输出电流显著高于Sn-Ag-Cu钎料或Sn-Pb钎料。Sn-Cu-Ni-Ce钎料成分相同时,半导体激光软钎焊得到的焊点力学性能显著优于红外再流焊焊点的力学性能;稀土元素Ce的加入能够改善Sn-Cu-Ni无铅钎料焊点的力学性能,Ce含量达到0.03%时,焊点的力学性能最佳。

合金元素Sn对Cu-Ni-Ti合金微观组织和性能的影响

以超大规模集成电路引线框架用材为研究对象,以前期试验为基础,在Cu-Ni-Ti合金中添加Sn,采用传统金属型铸造成形方法进行熔炼,研究了在C3N1T合金中添加不同Sn含量(0.757%,0.865%和1.187%)对合金显微组织、相变化、电导率和硬度等性能的影响。研究结果表明,Sn可以细化合金组织、显著提高合金硬度和电导率,合金的硬度与电导率综合性能优异,实用价值较高,具有良好的应用前景。

稀土Ce对Sn-Cu-Ni钎料物理性能和铺展性能的影响

研究了不同含量的稀土Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料物理性能和铺展性能的影响。结果表明:添加微量的稀土Ce对Sn-Cu-Ni钎料合金的熔化温度和密度影响不大,而其电阻率有所上升。随着Ce含量的不断增加,钎料焊点表面的光亮度随之增加,钎料在铜基板上的铺展面积也逐渐增大,钎料润湿性有所改善,但是当w(Ce)超过0.05%时,钎料焊点表面光亮度呈现下降趋势,其铺展面积也在减小。

稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni无铅钎料铺展性能及焊点力学性能的影响

研究了不同含量稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni钎料铺展性能及其焊点力学性能及钎料显微组织的影响规律。结果表明,随着稀土元素Ce含量的增加,钎料在铜基板上的铺展面积逐渐增大,当Ce元素含量达到0.05%时,钎料的铺展面积达到最大。Sn-Cu-Ni钎料中添加适量的稀土元素Ce,能够细化钎料组织,从而提高焊点的力学性能。当Ce元素的含量为0.05%左右时,焊点的力学性能达到最佳值。Ce元素含量超过0.05%后,继续增大稀土元素Ce的添加量,Sn-Cu-Ni钎料的显微组织又变得粗大,铺展性能有所降低,焊点力学性能也随之有所下降。

Sn-Cu-Ni系电子封装互连材料的研究进展

本文综述了近年来对Sn-Cu-Ni系无铅钎料的研究成果,着重阐述稀土元素Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、La-Ce混合稀土以及金属Ge、Ag、Bi元素对Sn-Cu-Ni系无铅钎料的润湿性能、熔化特性、力学性能等的影响,在此过程中也指出了存在的问题并提出解决的办法。

电沉积Cu-Ni-Sn-Al_2O_3复合镀层及其性能的研究

采用电沉积方法在45~#钢表面制备出Cu-Ni-Sn-Al_2O_3复合镀层。研究了镀液中Al_2O_3的质量浓度对镀层的硬度、耐磨性及结合力的影响,并分别用SEM和XRD表征了镀层的表面形貌和结构。结果表明:当镀液中Al_2O_3的质量浓度为15g/L时,镀层具有较好的耐磨性。

高弹性合金Cu-Ni-Sn的研究与发展

阐述了Cu-Ni-Sn合金依靠其良好的力学性能和环保等特点,作为一种有望替代铍青铜的新型铜基弹性合金,被广泛应用于制作各种接插件、弹簧件和开关等弹性元件.文章介绍了该合金国内外研究现状和制备工艺,分析了Ti、Si、Cr、Al、Co、Fe、In和Mn等元素对合金组织和性能的影响,指出了Cu-Ni-Sn合金未来研究的重点应集中在降低合金偏析程度、优化加工工艺和添加适当微量元素提升其性能等方面.

Cu-Ni-Sn合金的研究与应用

介绍了Cu-Ni-Sn合金的调幅分解强化机理,重点阐述了微量添加元素、热处理条件对Cu-Ni-Sn合金组织性能的影响,并指出了Cu-Ni-Sn合金今后的研究方向。

Cu-Ni-Sn系弹性材料的研究现状与发展

回顾了Cu-Ni-Sn系合金的发展和应用,以及其逐步代替铍青铜弹性合金的发展趋势。并综述了Cu-Ni-Sn系合金目前常用的制备工艺,着重介绍了Cu-Ni-Sn系合金的组织性能及其优点,最后指出了新型Cu-Ni-Sn系合金的发展方向。