Sn-Ag-Cu无铅钎料的性能研究

用粉末冶金的方法合成了Sn-Ag-Cu钎料,并测试了钎料的显微组织、力学性能(纳米压痕试验)和焊点处的界面反应.试验结果表明:钎料中的金属间化合物在基体中均匀分布;Sn-Ag-Cu钎料表现出了明显的金属材料纳米压痕特性,即明显的永久变形和不明显的弹性回复.焊点处的金属间化合物层(IMC层)随时效时间的增加持续增加.     

电子钎料润湿性测量表征方法研究

分别用3种润湿性测量方法（铺展面积测量法、润湿力测量法和润湿角测量法）做了不同松香浓度和不同助焊剂下的钎料Sn-37Pb的润湿性,以及在不同助焊剂下润湿性.通过对比分析发现,钎料Sn-37Pb的铺展面积和润湿力测量结果随着松香浓度的增加呈现出相近的趋势,有较好的一致性;在不同助焊剂的情况下,不同钎料的铺展面积和润湿力的测量结果较复杂,缺乏一致性.     

快冷铜基钎料真空钎焊的润湿性研究

利用快速凝固技术制备出Cu-Ni-Sn-P快冷薄带钎料,将此钎料分别在不同钎焊温度和钎焊时间下与紫铜进行真空钎焊.借助DTA、EPMA的分析,探讨了在不同钎焊条件下钎焊接头的显微组织结构及同成分快冷钎料与普通钎料的润湿性差异.研究结果表明,与普通钎料相比快冷钎料润湿性明显提高,钎料与母材的相互扩散和冶金结合增强.     

机械合金化无铅钎料Sn-5Sb研究

利用X射线衍射仪、差示扫描量热计(DSC)、扫描电镜(SEM)研究了Sn—5Sb粉末的机械合金化进程，结果表明：Sb在Sn中的固溶度包括原子的置换固溶和晶界(晶体缺陷)溶解，机械合金化作为一种非平衡态制备技术可以用来制备过饱和固溶体和金属间化合物，它是制备无铅钎料合金的一种新方法；金属粉体的最终颗粒尺寸可以选择合适的工艺参数来控制；粉末尺寸可减小到3～10μm；2％松香(助磨剂)的加入使MA进程加速。     

机械合金化无铅钎料Sn-9Zn研究

利用 X射线衍射仪、差示扫描量热计 ( DSC)、扫描电镜 ( SEM)对 Sn-9Zn粉末的机械合金化进程进行了研究 .结果表明 :机械合金化和热铸法一样是一种制备钎料合金的方法 ;金属粉末的最终颗粒尺寸可以通过合适的工艺参数来控制 ;粉末尺寸可减小到 5～ 2 0μm ;1 %松香 (助磨剂 )的加入使 MA进程的加速作用最为显著 ,但松香也可能对金属粉末起污染作用 .     

Au-Ag-Si系钎料合金与Ni的润湿性

通过分析相图,采用中频感应真空熔炼制成液相点温度在450～500℃之间Au-10．22Ag-3．25Si, Au-14．02Ag-3．28Si和Au-18．47Ag-3．27Si 3种不同成分的Au-Ag-Si系钎料合金。分别在其液相点以上20,40和60℃及流动氢气保护下进行钎料在Ni板上的铺展试验,通过分析铺展面积及润湿角,研究其与Ni的润湿性;采用背散射电子相观察钎料与Ni润湿后的界面组织。研究结果表明:Au-Ag-Si系钎料合金与Ni润湿性良好,随着钎焊温度的增加,铺展面积增加,浸润角减小;钎料合金与Ni润湿后,出现润湿环现象;润湿环主要由Au元素组成;钎料与Ni润湿后,在界面处形成Ni3Si金属间化合物,Ni3Si的形成在一定程度上可提高钎料焊接强度。     

电子组装无铅钎料用助焊剂的研究现状及趋势

概述了世界电子产品的无铅化趋势及相关立法,比较了世界各国及地区的助焊剂专利文献,分析了助焊剂的研究进展状况,着重论述了微电子组装中无铅钎料专用助焊剂的特点和要求,并提出了开发和研究无铅钎料专用环保型助焊剂需要解决的一些关键问题.最后,归纳了微电子组装无铅钎料专用助焊剂的发展方向和趋势.     

Sn-Zn基低温无铅钎料合金的表面性质研究

基于Butler方程和STCBE(surface tension calculation based on butler's equation)程序计算了与Sn-Zn-M三元无铅钎料合金相关的二元及三元合金表面张力,计算值与文献中的实验值在误差范围内有好的一致性.有关三元合金体系表面张力的可靠预测值将为Sn-Zn基低温无铅钎料的设计提供依据.用XPS实验方法测定了Sn-9Zn,Sn-9Zn-1Bi,Sn-9Zn-1La及Sn-7Zn-8Bi-1La合金表面的组分,研究表明Bi和La在相关合金中是表面富集元素.     

微连接用无铅钎料及稀土在钎料中的应用现状

综述了微连接用无铅钎料的应用研究现状，指出SnAgCu系合金因良好的综合性能将成为最有潜力的锡铅钎料替代品。基于对稀土在钎料中应用研究成果的分析，认为添加微量稀土有望成为改善SnAgCu系无铅钎料蠕变性能的重要途径。充分利用我国丰富的稀土资源开发低Ag的SnAgCuRE系钎料，应当成为中国今后无铅钎料研究开发的重点。     

Sn-8Zn-3Bi无铅钎料的抗氧化性

为了提高Sn-8Zn-3Bi合金钎料的抗氧化性,在Sn-8Zn-3Bi合金基础上,通过加入少量的其他合金元素(A1,P)以提高钎料的抗氧化性.少量A1的加入降低了Sn-8Zn-3Bi钎料的氧化量,而加入P的Sn-8Zn-3Bi钎料在加热过程中不仅没有质量增加,反而出现减重现象.通过扫描电镜和X射线衍射等分析手段研究样品的表面微观结构和显微组织,探讨了A1,P的抗氧化机理.分析结果表明:A1通过在合金表面形成一层致密的氧化膜,阻止钎料直接接触周围空气,从而达到了降低氧化速率的目的;P通过自身不断被氧化而消耗钎料表面的O原子,从而保护元素Sn和Zn不被氧化.     

Sn-Zn基低温无铅钎料合金的表面性质研究

基于Butler方程和STCBE (surface tension calculation based on butler’s equation) 程序计算了与SnZnM三元无铅钎料合金相关的二元及三元合金表面张力，计算值与文献中的实验值在误差范围内有好的一致性.有关三元合金体系表面张力的可靠预测值将为SnZn基低温无铅钎料的设计提供依据.用 XPS实验方法测定了Sn9Zn，Sn9Zn1Bi，Sn9Zn1La及Sn7Zn8Bi1La合金表面的组分,研究表明Bi和La在相关合金中是表面富集元素.     

时效处理对Sn-Ag-Cu-Bi无铅钎料显微组织和力学性能的影响

主要研究了时效处理对Sn-3Ag-0.5Cu、Sn-3Ag-0.5Cu-1Bi、Sn-3Ag-0.5Cu-3Bi无铅钎料显微组织和力学性能的影响,并根据试验结果讨论了Bi元素的作用.试验结果表明Bi的加入提高了钎料的抗拉强度,但降低了其延伸率.通过在不同温度下时效处理,在含Bi的钎料中,Bi在Sn基体中析出,而含Bi的钎料表现出相对稳定的力学性能.这可归因于Bi的固溶强化与弥散强化作用的转化.     

SnAgCu无铅钎料对接接头时效过程中IMC的生长

无铅钎料和铜基板间金属间化合物(Intermetallic Compounds,IMC)的生长对元器件的可靠性有重要影响.使用Sn3.8Ag0.7Cu无铅钎料焊接Cu对接接头,并对对接头进行了125、150和175℃时效试验,时效时间分别为0、24、72、144、256、400 h.采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱X射线(EDX)观察了Sn3.8Ag0.7Cu/Cu界面IMC的生长及形貌变化,并对Sn3.8Ag0.7Cu/Cu界面扩散常数和生长激活能进行了拟合.此外,研究了时效对钎焊接头抗拉强度的影响,发现在时效条件下接头的抗拉强度呈先上升后下降的变化,且时效会对断裂形式造成影响.     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

Sn-8Zn-3Bi-P无铅钎料微观组织及性能

研究了Sn-8Zn-3B i-xP钎料的抗氧化性、熔点、组织及力学性能.热重分析表明:P元素的加入显著降低了钎料熔体表面的氧化量;采用俄歇能谱分析氧化层的成分和厚度,发现含P的钎料表面形成的ZnO层厚度明显降低,约为80 nm;对合金进行差热分析发现少量P的加入并不改变钎料的熔点和熔程;P的加入对钎料合金的强度几乎没有影响,但却降低了合金的塑性,这是因为含P合金中有粗大的富Zn相形成,断口分析显示在Zn相与Sn相晶界上容易出现裂纹,从而导致钎料的塑性下降.     

Ag对Sn-57Bi无铅钎料组织和性能的影响

研究了在Sn-57Bi近共晶合金的基础上加入少量的Ag后对Sn-57Bi钎焊料铸态组织、抗拉强度和Sn-57Bi／Cu焊接性能的影响。试验结果表明，ωAg=0．1％～1．0％可使合金的共晶组织变细，β-Sn枝晶相的尺寸变小，提高其抗拉强度；使Sn-57Bi／Cu接头的剪切强度有所提高。     

Cu含量对Sn基无铅钎料组织、界面反应影响

研究了Cu含量对Sn-xCu(x=0.7%,2%)、Sn-9Zn-xCu(x-0.2%,10%)两种无铅钎料的基体组织以及与Cu基板短时间钎焊时界面金属间化舍物(IMC)生长行为的影响.结果表明,当Sn-Cu钎料中Cu的含量为2%时,基体中IMC租化为块状的Cu6Sn5相;对于Sn-9Zn-xCu钎料合金,2%Cu元素的加入使得Sn-9Zn基体中长针状的富Zn相转化为Cu5Zn8相以及细小的富Zn相,而当Cu含量达到10%时,钎料基体中的IMC为CuZn相与Cu6Sn5相.在260℃短时间钎焊下,Cu含量的增加加速了Sn-xCu/Cu界面IMC的粗化和生长;而对于Sn-9Zn-xCu/Cu,Cu含量的增加却明显降低了界面IMC的生长速率.同时分析、讨论了界面IMC随钎焊时间变化的生长行为.     

新型铜基涂药钎料研究

以铜基涂料H68、H62为基本钎料，以脱水硼砂为钎剂，采用电阻钎焊的方法，在研究了添加在钎剂中的Zn粉、Mn粉对钎焊接头性能的影响，得出采用该方法可以对钎缝进行合金化处理，提高钎焊接头性能结论的基础上，在钎剂中添加Zn、Mn和CeCl3粉末，对钎缝作正交试验研究，得出钎焊接头剪切强度最高时钎剂中添加Zn、Mn和CeCl3粉末的最佳配方。     

塑性高温活性钎料的研究

根据液相线温度t≥ 110 0℃、冷变形总量ε总 ≥ 40 %要求设计了PdNiTi系、AuPdNiTi系列高温活性钎料 ,对 2种钎料系列的熔化特性、加工性能、润湿性进行了实验研究 .结果表明 :PN - 2 ,APN - 2高温活性钎料具有良好的塑性变形能力 ,对结构陶瓷具有优异的润湿性 ,可直接钎焊结构陶瓷和结构陶瓷 /金属组件     

新型非晶态钎料的应用研究

论述了快速冷却非晶态钎料的研究、开发和工程实际应用,并结合工作实际,重点阐述了新型非晶态镍基钎料的钎焊接头MBC值的提高和锡基软钎料的钎焊工艺性能。指出非晶态钎料的研究和开发为我国丰富的有色金属资源的深加工提供了一个重要的锲机。