Cu和Ce对Sn-Zn系钎料合金物理性能和化学性能的影响

通过向Sn-Zn系钎料合金中添加Cu和单一稀土Ce,利用金相显微镜(OM)、差热分析仪(DTA)和热重分析仪(TGA)研究Cu和单一稀土Ce对合金的物理性能和化学性能的影响。结果表明,添加Cu和单一稀土Ce都可以提高焊锡合金的熔点,这是因为Cu和Ce的熔点都远远高于Sn-Zn系钎料合金的熔点,从而增加了合金的熔程,提高熔点;当添加Cu含量为4%,稀土含量为0.05%时,合金的润湿角最小为49°;从合金的化学性能来看,在2%Cu的合金中随着稀土含量的增加,合金氧化呈现先增重后失重的现象,在4%Cu的合金中随着稀土含量的增加,合金一直处于失重状态。从综合性能来看,最佳的合金成份是Sn-8Zn-2Cu-0.05Ce。

电子组装用SnAgCu系无铅钎料合金与性能

论述无铅钎料替代的紧迫性,综述无铅钎料的发展现状,特别讨论了以SnAgCu三元系合金为代表的无铅钎料的特点与优势。SnAgCu三元钎料合金在一个较大成分范围熔化温度都接近共晶温度,在SnAgCu钎料合金中添加微量La、Ce混合稀土,构成新的四元合金,既能保持SnAgCu钎料的优良物理性能及钎焊工艺性能,又能显著提高SnAgCu合金的抗蠕变性能及服役可靠性,同时钎料成本低廉,具有自主知识产权,在钎料的生产和使用上将免于国外专利的困扰,为国内钎料生产企业提供了有竞争性的无铅焊料合金。另外,采用微米／亚微米颗粒,可进一步增强无铅钎料的抗蠕变性能及组装接头的尺寸稳定性,可满足光通讯、宇航、汽车等电子设备制造的特殊要求。

合金元素对Sn-Zn基无铅钎料高温抗氧化性的影响

研究了不同微量合金元素对Sn-Zn基无铅钎料高温抗氧化性的影响。钎料在液态下的表面颜色变化以及热重分析表明,Al、Cr能明显改善Sn-Zn基钎料的抗氧化性能。通过俄歇能谱深度剖析和X射线衍射分析探讨了合金元素的抗氧化机理:Al和Cr在钎料表面或亚表面富集,形成阻挡层,抑制了钎料的氧化。比较了合金元素对Sn-Zn基钎料润湿性能的影响,结果表明Al的加入不利于钎料的铺展。通过实验得出结论:Cr是一种比Al更具有吸引力的Sn-Zn基钎料的高温抗氧化合金元素。

Sn-Zn系无铅钎料的研究现状及发展趋势

介绍了Sn-Zn系无铅钎料的研究及应用现状,阐述了为改善Sn-Zn无铅系钎料存在的不足之处,添加各种合金元素或微量元素如Bi,Ag,In,Ga,Al,RE等元素后,对Sn-Zn系无铅钎料钎焊性能、力学性能的影响以及Sn-Zn系无铅钎料界面反应及界面金属间化合物(IMC)的研究现状。简要综述了国内外有关Sn-Zn系无铅钎料专用助焊剂的研究状况,对Sn-Zn系无铅钎料今后的研究、改进及应用方面的前景和发展方向进行了分析与预测。

合金元素对Ag-Cu-Zn系钎料影响的研究现状及发展趋势

介绍了银基钎料的基本性能、应用现状及其分类,重点介绍了Ag-Cu-Zn系钎料的国内应用状况,并对该系列钎料的基础成分进行了简单分析。概述了Ag-Cu-Zn系钎料中杂质元素的研究状况及应对措施。分析了国内市场上无镉银钎料、含镉银钎料的性能、特点及主要用途。阐述了添加不同合金元素Mn和Ni、Si和P、Ga和In及稀土元素对Ag-Cu-Zn系钎料性能的影响,展望了Ag-Cu-Zn系钎料的发展方向,并指出通过添加多种微量元素优化钎料成分来保持原有优良性能将是未来研究的重点和热点。

Sn-Zn系电子无铅软钎料湿润性能的研究

研究了元素铋对Sn -Zn系合金钎料湿润性能的影响 ,结果发现Sn -Zn的湿润性能可通过元素铋的加入而得到有效地改善。当铋的含量大于 5 %时 ,钎料可获得与Sn - 45 %Pb系合金相当的润湿性能 ,但再在合金中加入微量的以镧。

合金元素对Cu-P系钎料性能影响的研究现状

综合介绍了国内外对Cu-P系钎料的研究现状,阐述了为改善Cu-P系钎料的不足之处,研究者通过添加合金元素(特别是Ag,Sn,Ni,Si,Zr,Sb,B以及各种稀土元素等)改善与提高Cu-P系钎料熔化特性、润湿性能、力学性能、显微组织等研究成果。研究表明:Ag,Sn和Ni是降低铜磷钎料熔化温度的最有效元素,而稀土元素Si,Zr,Sb的添加则能显著改善铜磷钎料的润湿性及塑韧性,且随着合金元素的添加钎缝的组织和性能也得到明显改善。同时简述了在研究过程中遇到的问题以及相应的解决方法,为后续的研究提供理论参考,并对Cu-P系钎料未来的发展趋势进行了展望。

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-Zn无铅钎料合金化改性研究

各国立法限制或禁止Pb的使用极大地促进了无铅钎料的研究和应用。Sn-Zn钎料作为一种很有潜力的钎料,引起了研究人员的广泛兴趣,成为了无铅钎料的研究热点。加入合金元素能显著改善Sn-Zn钎料的性能。本文阐述了加入Ag、Cu、Zn、Bi、Re、Al等金属对Sn-Zn钎料的熔点、润湿性、力学性能、抗氧化腐蚀以及接头的金属间化合物(IMC)方面的影响。最后简单阐述了Sn-Zn钎料的应用现状和未来的改进方向。

锡锌系无铅钎料合金化研究进展

Sn-Zn系无铅钎料因其熔点接近传统Sn-Pb系钎料的熔点、可兼容现有工艺、成本低廉等优点,而成为替代传统Sn-Pb钎料的重要钎料体系之一。然而,Sn-Zn系无铅钎料存在润湿性、抗氧化性、耐蚀性较差等问题,使其实际工程应用受到限制。研究表明,合金化是改善Sn-Zn系无铅钎料性能的有效途径。为改善Sn-Zn钎料的润湿性、抗氧化性、耐蚀性、力学性能及抗蠕变性能等性能,研究者提出了不同的思路和解决方法。针对Sn-Zn系钎料润湿性差的问题,主要通过合金化方式来减小钎料表面张力和抑制界面处Cu-Sn金属间化合物的产生。为提升Sn-Zn系钎料的抗氧化性能,一方面可以通过添加比Zn更活泼的元素,使之与O_(2)优先反应生成致密的氧化保护膜;另一方面可以向钎料中添加一定量的合金元素,使其与Sn或Zn形成具有抗氧化性的物相。通过合金化方式可以提高Sn-Zn系钎料腐蚀产物的钝化效果、调控富Zn相的形貌以及控制富Zn相的腐蚀扩散行为,从而提高钎料的耐蚀性。通过细晶强化、第二相强化以及固溶强化等方法可以提高Sn-Zn系钎料的力学性能,添加一定量的Ni、Sb以及RE等元素则可提高钎料的抗蠕变性能。本文系统归纳了Sn-Zn系无铅钎料合金化的最新研究进展,分析了目前Sn-Zn无铅钎料合金化研究面临的困难和挑战,并展望了其未来的发展前景,可为制备高性能Sn-Zn系无铅钎料提供一定的参考。

合金元素对Sn—Zn系无铅钎料性能的影响

为了改善Sn-Zn系无铅钎料的综合性能,通过合金化的方法,运用正交试验法,研究了Bi、Ag、A1元素对Sn-9Zn系无铅钎料的润湿性能、抗剪强度以及熔点的影响。结果表明,钎料的润湿性随着Bi元素含量的增加而得到改善,钎料的剪切强度随着Ag元素含量的增多,先提高后降低,综合分析Sn-9Zn-4Bi-0.5Ag-0.05Al钎料的性能最佳,且差热分析表明,该钎料熔点最低,为196.97℃。同时,利用扫描电镜及能谱分析了合金元素对钎料接头显微组织的影响。

Sn-Zn钎料钎焊镁合金AZ31B接头的显微组织及力学性能

以Sn-Zn钎料对变形镁合金AZ31B进行了炉中钎焊,研究了变形镁合金AZ31B钎焊接头的微观结构与连接强度。采用XRD、SEM、EDS等仪器分析了钎焊接头的界面组织和钎缝物相,测试了钎焊接头的剪切强度与钎缝组织的显微硬度。结果表明,Sn-Zn钎料在钎焊过程中与母材AZ31B发生溶解与扩散作用,在钎缝中生成金属间化合物Mg2Sn和(β-Sn+Mg2Sn)共晶组织。钎焊接头中母材的显微硬度最低,Mg2Sn的显微硬度最高,钎焊搭接接头平均抗剪切强度达到48 MPa。钎焊搭接接头的主要断裂形式为沿晶脆性断裂,断裂主要发生在共晶组织和Mg2Sn相处。

Sn-Zn-Bi-(P,Nd)无铅钎料的微观组织及性能

研究了复合加入P,Nd元素的Sn-8Zn-3Bi钎料的微观组织、力学性能、抗氧化性及润湿性.结果表明,单独加入元素P会导致Sn-8Zn-3Bi钎料组织中出现初生Zn相,而同时加入元素P和Nd不仅能够抑制初生Zn相的形成,钎料组织也能够得到细化,因此钎料的塑性提高,断后伸长率达到48%.P,Nd元素的复合添加能够在钎料表面形成稳定的扩散阻挡层,抑制P元素在长时间加热条件下的烧损,进一步降低表面的氧化速度.由于钎料的抗氧化性提高,Sn-8Zn-3Bi-0.1P-0.05Nd钎料呈现出更好的润湿性.

Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状

综合介绍了国内外关于Ag-Cu-Zn系钎料的研究现状,详细阐述了Sn,In,Mn,Ni,P,Ga和稀土La,Ce等元素对钎料的熔化特性、微观组织、润湿性以及钎焊接头力学性能的影响,同时分析了S,Ca,O,N等杂质元素对Ag-Cu-Zn系钎料的有害作用,对低银钎料的研究做了概述,并对Ag-Cn-Zn系钎料的发展做了展望,认为Ag-Cu-Zn系钎料的研究仍将以合金改性为主要方向,同时深入研究杂质元素的影响机制和控制方法,以进一步提高钎料性能,满足日益严苛的生产技术要求。

改善Sn-Bi系无铅钎料力学性能的研究进展

电子产品微型化、集成化、绿色化促进了无铅钎料的发展。Sn-Bi系钎料以其优良的综合性能成为近年来比较有发展潜力的低温无铅钎料之一,但是Sn-Bi系钎料中Bi的脆性在很大程度上限制了其应用。综述了Ag、Cu、Zn、Sb、Ni、稀土元素以及冷却方式和温度对Sn-Bi系钎料力学性能的影响及机理,并展望了改善Sn-Bi系钎料力学性能的研究方向。

SnAgCu系无铅钎料技术发展

本文主要讨论了SnAgCu系无铅钎料技术及专利的发展现状,分析其特点与优势,发现该合金在一个较大成分范围熔化温度都接近共晶温度。研究发现在该合金中添加微量La、Ce混合稀土,在保持原有优良物理性能及钎焊工艺性能的同时合金的抗蠕变性能及服役可靠性,同时钎料成本低廉。另外,采用微米/亚微米颗粒,可进一步增强其抗蠕变性能及组装接头的尺寸稳定性,满足光通讯等电子设备制造的特殊要求。

Sn-Ag系电子无铅软钎料的超电势研究

随着微电子表面组装技术 ( SMT)的迅速发展和公众环境意识的增强 ,无铅软钎料成为近年来研究的焦点。主要研究了 Sn- Ag系合金钎料的超电势电化学性能 ,并且与传统的 Sn-Pb近共晶合金进行了对比。试验证明在酸、碱两种不同的溶液环境中 ,无铅软钎料和 Sn- Pb合金的超电势有明显的差异。并指出含铋的钎料的超电势随着铋的含量的增加而降低 。

Al-Si-Cu-Mg钎料真空钎焊6061铝合金工艺研究

为了解决6061铝合金熔点与现有货架产品Al-Si-Cu-Mg系钎料熔点较为接近、钎焊工艺难以控制的难题,开展了Al-Si-Cu-Mg系钎料钎焊6061铝合金的工艺研究。通过合理的焊接工艺参数试验设计,得出了合适的6061真空钎焊焊接工艺参数。对钎焊样件进行组织性能分析及耐腐蚀性试验,发现在合适的钎焊工艺参数控制下,钎焊接头中的Cu在焊缝区域产生了扩散,只有极少量的Cu与Al形成了共晶组织。中性盐雾试验结果表明,钎焊缝中极少量的Al-Cu共晶组织对其抗腐蚀性影响不大。

Sn-Zn钎料的研究进展

新型Sn-Zn无铅钎料无毒、价格低廉、与Sn-Pb钎料熔点相近,是最有可能替代传统Sn-Pb钎料的材料之一。结合国内外Sn-Zn系无铅钎料的研究成果,综述了添加合金元素对该钎料润湿性、抗氧化性、力学性能、显微组织以及界面组织的影响,并对其今后的研究方向提出了建议。

表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响

针对AgCuNiMn系钎料在GH4169合金表面的流动性能较弱的问题,在YG6X/AgCuNiMn/GH4169钎焊体系中,通过对比钎料在有无镍镀层的GH4169表面的润湿形貌及最终润湿角的大小,分析了GH4169表面镀镍对钎料在GH4169表面润湿性能的影响;并借助SEM对有镍镀层钎缝组织进行分析,结合接头拉伸性能试验揭示了镀镍层对接头微观组织与力学性能的影响。研究结果表明,在GH4169表面镀镍能显著提高钎料在合金表面的润湿铺展性能,镀镍后AgCuNiMn钎料在合金表面润湿角最小可达4°;在钎料与高温合金界面处存在约20μm的镍层反应区,该反应区在提高钎料润湿性能的同时一定程度上阻碍了高温合金母材中Fe、Cr与Nb等元素向钎缝区域扩散,从而降低了接头的拉伸强度,平均抗拉强度为631.6 MPa。