SnAg及SnAgCu无铅焊料接头中金属间化合物在时效中的演变

对SnAg共晶合金及SnAgCu共晶合金无铅焊料与Cu或Ni／Cu或Au／Ni／Cu衬底经钎焊方法焊接后,在焊接界面和焊料内部形成的金属间化合物(IMC)的类型、形貌和分布形式,以及焊接接头在随后时效过程中IMC的类型、成分和形貌的演变规律进行综述。分析结果表明,在钎焊过程中,IMC的类型与焊料成分有关,与衬底金属在焊料合金中的溶解度及扩散速度有关;IMC的形貌与加热温度、冷却速度及焊接界面的温度梯度有关;IMC的分布与焊料成分及接头中金属元素的扩散能力有关;焊料接头的断裂机理与接头合金成分、时效温度、时效时间、载荷方式有关;在时效过程中,焊料共晶组织粗化,焊料强度下降,断裂会在焊料内部发生;当IMC厚度增大到临界尺寸时,应力集中严重,多层IMC形成,空穴形成及长大,在IMC界面层断裂;若两者强度接近,则断裂部分发生在焊料,部分发生在界面IMC处。     

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.     

扭力轴预扭临界角度的理论分析及数值模拟

根据强度理论推导了计算扭力轴预扭临界应变角的公式,并以45CrNiMoVA钢为例,用有限元软件Mare模拟了扭力轴的预扭、释放、加载过程。研究表明：对于45CrNiMoVA钢,用公式γ=2τ,IG=2σ,(1 v)C确定预扭应变角等于0．026rad。因而目前一些扭力轴使用的预扭应变角偏小(某些仅为0．011rad),远未发挥出材料的潜能,即使是采用现在国内外比较先进的预扭工艺,扭力轴表面材料的应力也未达到其拉伸曲线上的最高点。根据材料拉伸曲线,用数值模拟的方法可以找出任何尺寸、任何金属材料制作的扭力轴的临界预扭应变角,为制定先进合理的预扭工艺提供依据。