鋁銅軟釬焊用Sn-Zn-Ni與Sn-Zn-BI-Al(Ni)釬料性能研究.pdf

1、鋁銅連接是制冷行業(yè)鋁代銅進程的關鍵技術。本論文研究的目的是針對現(xiàn)有鋁銅硬釬焊存在的不足使用軟釬焊的方法實現(xiàn)鋁銅可靠性連接。本論文主要研究了由“團簇+連接原子”模型設計的Sn-Zn-Ni釬料和Sn-Zn-Bi-Al(Ni)釬料合金的微觀組織、熔化性能、潤濕性能、耐腐蝕性能，以及釬焊過程中界面反應及其對鋁銅接頭力學性能的影響。本論文主要實驗結論如下:
　　1.研究Sn-Zn-Ni釬料合金的性能發(fā)現(xiàn)，Ni加入Sn-Zn釬料中以Ni3Zn

2、14的形式存在，其加入能夠提高釬料的耐腐蝕性能;在Al/Sn-Zn-Ni/Cu釬焊接頭中，Al/Sn-Zn-Ni界面處主要生成Al-Zn-Sn固溶體而形成結合，Sn-Zn-Ni/Cu界面由于釬料成分不同，生成不同類型的Cu-Zn金屬間化合物形成結合:A-1釬料/Cu界面處只有一層Cu5Zn8金屬間化合物;A-2釬料/Cu界面生成Cu5Zn8和Al4.2Cu3.2Zn0.7兩層金屬間化合物;而A-3釬料/Cu和A-4釬料/Cu界面處生成C

3、u5Zn8和CuZn5兩層金屬間化合物。
　　2.研究Sn-Zn-Bi-Al(Ni)釬料合金的熔化性能發(fā)現(xiàn)，Sn-Zn-Bi-Al(Ni)釬料的DSC升溫曲線上存在三個峰，溫度由低到高分別對應了Sn-Zn-Bi三元共晶組織的熔化、Sn-Zn共晶組織的熔化和釬料中剩余Zn的熔化;在Sn-Zn基釬料中加入Bi能夠降低液態(tài)釬料的表面張力，提高釬料的潤濕性能，使得Sn-Zn-Bi-Al(Ni)釬料的潤濕性能均優(yōu)于Sn-9Zn釬料。

4、　　3.研究Al/Sn-Zn-Bi-Al(Ni)/Cu釬焊接頭發(fā)現(xiàn)，在Al/Sn-Zn-Bi-Al(Ni)/Cu釬焊接頭中，Sn-Zn-Bi-Al(Ni)/Cu界面處主要生成一層顆粒狀Al4.2Cu3.2Zn0.7金屬間化合物形成結合，Al/Sn-Zn-Bi-Al(Ni)界面的結合主要靠Al和Zn的固溶;Al/Sn-Zn-Bi-Al/Cu釬焊接頭在時效過程中，Al/Sn-Zn-Bi-Al界面微觀組織無明顯變化，Sn-Zn-Bi-Al/C