超声-TLP制备Cu-Sn焊点的组织演变及力学性能研究

利用超声辅助瞬态液相连接(超声-TLP)对Cu/Sn/Cu三明治结构进行钎焊试验,超声波的频率和功率分别为600W、20 kHz,焊接时加热温度为280℃,施加压力为0.06 MPa。在施加超声20 s后获得了全Cu_(3)Sn焊点,相比于传统TLP钎焊,大幅度提高了焊接效率;钎焊过程中,Cu_(3)Sn呈锯齿状,焊缝中Cu_(6)Sn_(5)为棒状或条状,最终转变成全Cu_(3)Sn焊点,且Cu_(3)Sn晶粒呈现出等轴晶形态。通过超声-TLP制备的全金属间化合物(IMC)焊点具有均匀的力学性能,其中Cu_(3)Sn相的杨氏模量和硬度分别为129.183.4.861 GPa,Cu_(6)Sn_(5)相的杨氏模量和硬度分别为127.586.6.110GPa。钎焊时间为2.8.20s获得的焊点剪切强度分别为31.8039.03.70.58 MPa,焊点的抗剪切强度随着焊缝中IMC的比例增加而增大。

镁-铝超声辅助瞬态液相扩散连接机理研究

镁–铝复合散热结构件在航空工业领域具有较好的应用前景。针对镁–铝异种材料连接中极易产生脆性Al_(12)Mg_(17)、Al_(3)Mg_(2)金属间化合物的关键问题,本试验采用超声辅助瞬态液相连接工艺(Ultrasonic-assisted transient liquid phase bonding,U-TLP Bonding),以纯Zn作为中间层,在350℃下实现了Mg/Zn/Al接头的可靠连接;研究了超声作用时间对接头微观组织演变和力学性能的影响,在最优工艺参数下,接头中主要为Mg+MgZn共析组织,接头平均抗剪强度达到50.2 MPa。