稀土相表面Sn晶须生长的研究

研究了Sn-3.8Ag-0.7Cu-RE(RE为Ce、Er或Y)焊料在空气中室温与高温时效过程中稀土相CeSn3、ErSn3与YSn3表面Sn晶须的生长情况。结果表明,Sn晶须的开始生长时间、形态及数量与稀土相的种类及时效条件有密切关系。稀土相因氧化产生的体积膨胀提供了Sn晶须生长的驱动力。稀土与氧的化学亲和力参数及时效温度共同影响稀土相表面Sn晶须的生长。室温实效条件下,三种稀土相表面Sn晶须的直径为0.1~2.0μm,长度可达几百微米;150℃时效条件下,Sn晶须的直径为0.1~0.2μm,长度也可达上百微米。     

电子组装用高温无铅钎料的研究进展

分析了国内外电子组装用高温无铅钎料的研究现状。指出目前常用的高温钎料仍然是高Pb焊料或80Au-20Sn钎料,导致焊料含Pb而污染环境,或者含质量分数为80%的Au而使焊料成本奇高。指明了Bi-Ag系钎料具有潜力替代高Pb焊料或80Au-20Sn钎料。未来的研究将在成分设计及可靠性等方面进行探索,以最终找到既经济又可替代传统高铅钎料的高温无铅钎料。     

无铅焊膏用松香型助焊剂活化点的研究

论述了无铅焊膏用松香型助焊剂活化点研究的重要性,探讨了活化点的物理意义及其影响因素.实验结果表明,无铅焊膏用松香型助焊剂的活化点就是松香树脂酸在有机溶剂中电离溶解平衡常数的升温曲线的拐点,松香种类对其活化点没有影响,决定其活化点的影响因素是松香本身的物理化学性质、溶剂以及有机酸的电离常数.     

化学镀层与涂层复合多层结构雷达波吸收性能研究

以纳米铁酸镍钴铁氧体复合Co粉、羰基铁粉等为吸收剂,并采用化学镀层,进行了单层、双层和三层涂层的试验研究。以期通过多层复合,获得既有良好的阻抗匹配同时又能对入射电磁波有效衰减的吸波涂层。采用纳米铁酸镍钴复合微米钴粉为吸收剂的单层雷达波吸波涂层;羰基铁粉与纳米铁酸镍钴复合微米钴粉的双层涂层,以及双层复合涂层+镀镍层的三层复合层结构,三种涂层厚度均为1mm,研究了三种涂层的吸波性能。结果表明,双层复合涂层的吸波性能较单层涂层在低频段有较大的提高,纳米铁酸镍钴复合微米Co的双层复合涂层的吸波性能优于纳米铁酸镍钴复合Co的单层涂层,三层复合涂层的吸波性能优于单层和两层复合涂层,三层复合涂层反射率小于-5dB的频宽为4.5～18GHz,较双层涂层提高5.4GHz。其中镀镍层对提高吸波性能作用明显。     

气氛对AZ31B镁合金扩散连接接头性能的影响

针对AZ31B镁合金扩散连接中的气氛保护难题,利用VDW-15型扩散焊设备对厚度为1．0mm的AZ31B镁合金薄板进行了在不同连接气氛条件下的扩散连接。分析了不同气氛下试样的表面状态,对连接接头进行了剪切强度、显微硬度等力学性能测试,利用金相显微镜、扫描电镜对不同气氛下的扩散连接接头显微组织、断口形貌进行了分析,试验结果表明,在扩散连接过程中采用抽真空至4．0×10^-3Pa,再回充高纯氩气保护的方法得到了性能较好的接头,试样表面光洁,剪切强度为39．5MPa,断口分析表明其为脆性断裂。     

镍磷锗对SnAgCuCe系钎料性能及组织的影响

为改善Sn3.0Ag0.5CuCe(SAC305Ce)无铅钎料的性能,向其添加了微量Ni、P及Ge并进行了研究。结果表明,同时添加质量分数为0.10%Ni、0.01%P和0.05%Ge,150℃时效168h后,钎料综合性能最佳。钎料合金组织中共晶组织的分布较为密集,IMC厚度有轻微增加,润湿力约0.48mN,剪切强度约62MPa。     

电子组装用高温无铅钎料的研制

Bi-Ag合金是一种替代高铅钎料的芯片封装无铅焊料。研制了Bi-2.5Ag、Bi-2.5Ag-0.1RE、Bi-5Ag-0.1RE、Bi-7.5Ag-0.1RE、Bi-10Ag、Bi-10Ag-0.1RE钎料。结果表明,该合金系钎料的熔化温度范围随Ag含量的增加而增大,而且其润湿性能良好,润湿角都处于30o～40o。不同Ag含量的Bi-Ag/Cu接头在界面处发生断裂,剪切强度差别不大,都略大于30MPa。Bi-Ag/Cu界面没有金属间化合物形成,结合强度较弱。     

Sn晶须的转向生长机制

为深刻理解Sn晶须转向生长现象的本质并建立其生长机制,利用稀土相CeSn3与ErSn3易氧化的特性实现了Sn晶须的加速生长,采用扫描电镜观察了Sn晶须在快速生长过程中展现出的生长行为.实验结果表明,时效过程中在稀土相的表面生长出大量的Sn晶须,一些Sn晶须的生长方向发生连续改变,少数Sn晶须在转向生长的同时出现变截面生长现象.Sn晶须根部的受力不均是其产生转向生长的原因,而Sn原子的供给速率与Sn晶须生长速率的不协调是Sn晶须产生变截面生长的原因.     

SnAgCu无铅钎料焊点结晶裂纹

针对印刷电路板(PCB)上无铅钎料SnAgCu微小焊点的结晶裂纹,利用设计的试件重现无铅钎料钎焊过程中产生的结晶裂纹,对无铅钎料结晶裂纹进行模拟,同时研究了微量元素的添加对SnAgCu合金焊点结晶裂纹形成的影响。结果表明,在尺寸很小的焊点上仍然存在明显的结晶裂纹。用焊点结晶裂纹的总长度定量地评价无铅钎料结晶裂纹的敏感倾向,添加Ni和Ce元素能够降低无铅钎料结晶裂纹的形成,而P元素的添加却加剧了结晶裂纹的形成,明显增加了焊点处的结晶裂纹。     

添加微量稀土对SnBi基无铅钎料显微组织和性能的影响

研究了添加微量稀土对Sn58Bi基无铅钎料熔化温度、润湿性能、钎焊接头强度、高温时效前后IMC厚度的变化和显微组织的影响,并与添加一定量Ag对Sn58Bi钎料的试验结果做了比较.试验所用钎料为Sn58Bi,Sn58Bi0.5Ag,Sn58Bi0.1RE和Sn58Bi0.5Ag0.1RE,添加稀土为Ce基混合稀土.试验结果表明,添加微量稀土不仅抑制了Sn58Bi钎料高温时效引起的IMC的生长,而且细化了显微组织;微量稀土添加对钎料熔化温度没有明显影响,但能显著改善Sn58Bi钎料的润湿性能和接头强度,而且改善的程度优于添加微量Ag对Sn58Bi钎料的作用.