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高温、高湿环境中时效时Sn-Zn基无铅焊点的显微组织演化

韦习成 , 鞠国魁 , 孙鹏 , 程兆年 , 上官东凯 , 刘建影

中国有色金属学报

研究Sn-Zn基焊料经高温和高湿环境时效后的显微组织演化.在涂覆Au/Ni合金的PCB镀铜焊盘上焊接3种Sn-Zn基焊料的试样(Sn-9Zn合金、Sn-8Zn-3Bi合金以及Sn-7Zn-Al(30×10-6)合金),然后在120℃,100%相对湿度、2.03×105Pa下分别时效96 h和192 h.结果表明,Zn原子向表面和界面扩散,形成富Zn相并长大.粗大的Zn相易于导致O元素的富集,使与β-Sn界面弱化,从而降低在位移控制加载模式下的低周疲劳寿命.

关键词: Sn-Zn基焊料 , 时效 , 湿度 , 显微组织 , 低周疲劳

界面金属间化合物对铜基Sn-3.0Ag-0.5Cu焊点拉伸断裂性能的影响

鞠国魁 , 韦习成 , 孙鹏 , 刘建影

中国有色金属学报

研究了Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点在(150±1)℃时效温度下,0~1 000 h不同时间时效后焊点的拉伸断裂性能以及界面金属间化合物(IMC)的组织形态和成分.结果表明:随着时效时间的延长,焊点拉伸强度降低,拉伸断裂主要发生于Solder/IMC界面或/和IMC/IMC界面,而且断口形貌逐渐由韧窝状断口为主向解理型脆性断口转变.SEM研究发现,时效过程中界面IMC不断长大、增厚并呈针状或块状从Cu/Solder界面向焊点心部生长,时效1 000 h的焊点中IMC分层明显.半焊点结构为Cu/Cu3Sn/Cu6Sn5/Solder,同时,在靠近铜基体的IMC中有Kirkendall空洞存在.

关键词: 金属间化合物 , Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu焊点 , 拉伸断裂 , 多层结构 , 柯肯达尔洞

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