回流冷却与等温时效过程中Sn-35Bi-1Ag/Ni-P/Cu焊点组织演变

作     者：卢汉桥 李玉龙 余啸 龙维峰 江建锋 Han qiao;LI Yu -long;YU Xiao;LONG Wei -feng;JIANG Jian -feng

作者机构：南昌大学机电工程学院江西省机器人与焊接自动化重点实验室南昌330031 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2018年第46卷第6期

页      面：95-100页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51665038) 江西省自然科学基金重点项目(20171ACB21011) 南昌大学研究生创新专项资金项目(CX2016073) 

主　　题：无铅钎料 冷却速率 等温时效 金属间化合物 

摘      要：通过回流焊接方法,采用水、炉两种冷却方式分别制备了Sn-35Bi-1Ag/Ni-P/Cu快、慢冷钎焊接头。利用等温时效法对两种焊点界面IMCs层的生长动力学进行研究。采用SEM和EDS对界面层的微观结构和物相组成进行表征。结果表明:快冷条件的钎焊界面为(Ni,Cu)3Sn4+Ni3P的复合结构;慢冷条件下界面结构为(Ni,Cu)3Sn4+Ni3P+(Cu,Ni)6Sn5。等温时效过程中Ni-P层逐渐消耗,(Ni,Cu)3Sn4生长变慢,(Cu,Ni)6Sn5生长遵循时间的平方根动力学,界面IMCs的生长表现为扩散机制控制。两种焊点界面层最终均演化为(Cu,Ni)6Sn5+(Ni,Cu)3Sn4+(Cu,Ni)6Sn5的复合结构。钎焊时效中慢冷焊点IMCs层厚度均大于同等条件的快冷IMCs层,慢冷时界面层IMCs生长速率为4.670×10-18 m2/s,快冷时为3.816×10-18 m2/s,表明钎焊冷却速率影响钎焊及服役过程中焊点的老化行为。