锌对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响

运用莱卡显微镜、X射线衍射仪等仪器设备,研究添加元素Zn对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能的影响。结果表明:Zn与Ag、Cu形成AgZn和CuZn3化合物,能显著细化Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织,降低Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金的润湿性,同时可提高Sn3.5Ag0.5Cu钎料合金抗拉强度。

微量稀土元素对Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊料合金组织与性能的影响

研究稀土元素对Sn3Ag0.5Cu无铅焊料合金显微组织及性能的影响。结果表明：当稀土含量（wRE）为0.05%~0.25%时,对该无铅焊料合金的导电性和腐蚀性影响不大,但使其熔化区间温度降低;可以提高焊料的铺展面积,细化组织,提高其力学性能。比较Ce、Er、Y、Sc四种稀土元素对焊料合金的影响,发现Ce元素可以更好地提高焊料合金的综合性能,Er次之。

镧对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能影响

运用莱卡显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段,研究了稀土元素La的添加量对Sn3.5Ag0.5Cu钎料及其与Cu基体焊接后微观组织及性能的影响。结果表明:添加不同含量的稀土La均能使钎料及其与Cu基体焊接后组织与性能得到改善,其中以w(La)达到0.05%时为最优,显微硬度及剪切强度分别提高14%和10.7%。键参数函数计算结果表明La具有"亲Sn"倾向,可细化钎料组织,降低IMC(界面金属间化合物)的长大驱动力。

工业纯Sn和Sn-3Ag-0.5Cu合金在沈阳大气环境下自然暴露的初期腐蚀行为

通过沈阳大气环境下的自然暴露实验研究工业纯Sn和Sn-3Ag-0.5Cu合金的早期大气腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了表面腐蚀产物的形貌与成分。结果表明:工业纯Sn与Sn-3Ag-0.5Cu合金在沈阳工业大气环境下自然暴露后都很快发生了表面腐蚀并失泽,早期腐蚀产物疏松、龟裂并易于剥落。XPS深度分析表明:自然条件下暴露18 d后,表面腐蚀产物层厚度约为400 nm。工业大气中的悬浮物颗粒对腐蚀的形核和扩展起重要作用,Sn-3Ag-0.5Cu合金中的第二相Ag3Sn和Cu6Sn5作为阴极存在,但对大气腐蚀的加速影响不大。

Sn−0.5Ag−0.7Cu−0.1Al_(2)O_(3)/Cu焊点的热可靠性

研究添加微量Al_(2)O_(3)纳米颗粒对Sn−0.5Ag−0.7Cu/Cu焊点热可靠性的影响。实验结果表明:添加微量Al_(2)O_(3)纳米颗粒可以将Sn−0.5Ag−0.7Cu/Cu接头的热时效特征寿命从662 h提高至787 h,将接头的热循环特征寿命从1597次提高至1824次。此外,添加Al_(2)O_(3)纳米颗粒可以减缓热服役期间剪切力的降低,这得益于Al_(2)O_(3)纳米颗粒的钉扎效应可以阻碍晶粒和金属间化合(IMCs)物的生长。理论上,等温时效过程中界面IMCs的平均生长系数由1.61×10^(−10) cm^(2)/h降至0.79×10^(−10) cm^(2)/h;热循环过程中界面IMCs的平均生长系数由0.92×10^(−10) cm^(2)/h降至0.53×10^(−10) cm^(2)/h。这表明,添加微量Al_(2)O_(3)纳米颗粒可以提高Sn−0.5Ag−0.7Cu/Cu接头的热时效和热循环可靠性,且热时效可靠性的提升效果较为明显。