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焊料合金对微观组织力学性能有重要影响

焊料合金对电子系统的可靠性起着至关重要的作用。因此,这些合金不仅必须提供一套性能来满足机械和电气需求,而且也不应该增加电子组件的成本效益生产。传统的Sn-Pb钎料由于最能满足上述要求[1]而得到了广泛的应用。然而,由于铅(Pb)的固有毒性,这些合金在世界范围内被越来越多的禁用。

电热合金

为了取代含铅钎料,研究了无铅钎料合金。在几种备选的替代合金体系中,Sn-Cu体系因其熔点低、成本低而受到了广泛关注[3,4,5]。提高焊点机械性能的要求产生了优化成分和制造工艺的需要,而不影响其他焊接性能,如润湿性、可焊性、电导率和导热性。在这种情况下,少量添加的第三种元素,如Ni、Bi、Co、Zn、Ag、In和Al,已用于增强Sn-Cu基无铅焊料的性能。重要的是要强调所述的每一种元素可以在产生的焊料上起特定的作用。


焊料合金的微观组织对其力学性能有重要影响,从而影响其在使用过程中的性能。在这种意义上,建立微观结构特征(如形貌、数量、尺寸、相的分布和最终性能)之间的相关性是很重要的,在预先规划焊料合金的优化最终性能时。最近的研究强调少量添加Al可以细化组织,从而改善钎料合金的力学行为。少量al的加入可以使Sn-Cu钎料的组织发生显著变化。微观结构特征和力学性能之间的相关性组织和力学性能的影响。

电热合金

发现该元素的加入细化了Sn-Cu钎料合金的组织,提高了润湿性。含0.075磅的合金。在所有分析成分中,%Al表现出优越的力学性能。然而,凝固机理及其对显微组织形成的影响。此外,没有发现与力学性能相关。通过修改经典Hall-Petch关系(σ=σ0 + kd−1/2)来验证胞状间距对合金强度的影响。在瞬态冷却条件下,通过凝固铸造制备了含%Cu和500ppm和1000ppm Ni的合金样品。与二元Sn-0.7wt合金相比,Sn-0.7wt%Cu-0.05和0.1wt%Ni合金的共晶胞较细的样品均获得了较高的强度。%铜合金。


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