Sn-Zn-Cu無(wú)鉛釬料研究.pdf

1、本文主要是研究與分析添加不同Cu合金對(duì)釬料組織和力學(xué)性能影響,并通過(guò)在Cu基板上釬焊研究其潤(rùn)濕反應(yīng)和界面組織變化.同時(shí)為了降低釬料熔點(diǎn)和提高潤(rùn)濕性而為獲得綜合性能良好的無(wú)鉛釬料,在(Sn-9Zn)-2Cu加入3％Bi和不同量的Ni.為了研究釬料與凸點(diǎn)下Ni鍍層釬焊潤(rùn)濕性和使用可靠性,采用Sn-9Zn-3Cu與Ni基釬焊并于170℃下時(shí)效不同時(shí)間從而研究界面處的組織變化.由以上研究結(jié)果表明:1、Cu的加入減少了Zn原子在液態(tài)釬料表面的氧化

2、,有效的降低釬料的表面張力,使釬料與Cu之間的潤(rùn)濕性得到顯著提高,獲得了較小的潤(rùn)濕角.但隨著Cu含量的增加,合金熔點(diǎn)逐漸升高.釬料的抗拉強(qiáng)度隨著Cu含量的增加先增大后減小,SZxCu/Cu接頭剪切強(qiáng)度則由于界面IMC的轉(zhuǎn)變以及釬料合金自身強(qiáng)度的變化而導(dǎo)致釬焊接頭剪切強(qiáng)度發(fā)生變化.在Cu含量不大于8％時(shí),隨著Cu的增加SZ-xCu釬料中針狀富Zn相逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镃u-Zn化合物;當(dāng)Cu含量超過(guò)8％后,Cu<,6>Sn<,5>相開(kāi)始出現(xiàn).界面處

3、IMC在0~1％Cu時(shí)主要為層狀Cu<,5>Zn<,8>相;在2~6％Cu時(shí),為Cu<,6>Sn<,5>相和Cu<,5>Zn<,8>相共同組成;在8％Cu時(shí),為扇狀Cu<,6>Sn<,5>相組成.2、Bi的加入會(huì)降低SZC合金的熔點(diǎn),同時(shí)又會(huì)導(dǎo)致熔化區(qū)間擴(kuò)大和富Zn相的粗化;Ni的加入會(huì)隨著含量增加逐漸消除含Bi釬料組織的粗大,但會(huì)相應(yīng)地提高液相線.在Ni達(dá)1％時(shí),釬料基體中圓棒狀Cu<,5>Zn<,8>相開(kāi)始轉(zhuǎn)變成方塊狀(Cu,Ni)

4、<,5>Zn<,8>相;Bi、Ni的加入都能有效提高釬料的可焊性.隨著Ni含量的增加,潤(rùn)濕角逐漸減少,且在使用RMA釬劑情況下,潤(rùn)濕角減為一半以上;微量Bi、Ni對(duì)界面IMC組織與形貌沒(méi)什么影響,但1％Ni會(huì)降低界面IMC地厚度和釬料處富Zn相的含量.3、與Sn-9Zn不潤(rùn)濕Ni基板的相反是,SZ-3Cu釬料中Zn與Cu生成化合物有利避免Zn在液態(tài)釬料釬焊時(shí)的氧化,在使用RMA釬劑情況下仍然較好的在Ni基上鋪展,所得潤(rùn)濕角為67°;界面