谈镀层厚度对镀金镍片微电阻点焊接头性能的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com焊接70eldlnq镀层厚度对镀金镍片微电阻点焊接头性能的影EG德ofCeaSing砜ⅡiG]皿@ssF]@esofKcsistaaccMicroweldingofthe文／刘克文仵艳影徐春容黄永德(1一江铃汽车股份有限公司车架厂，2一南昌航空大学航空制造工程学院)摘要：本文采用微电阻点焊对厚度0．1mm的纯镍及镀层厚度为1um、3um、5um的镀金镍片进行了连接，利用电子万能材料试验机、光学显微镜等设备进行性能检测和组织分析，研究了镀层厚度对接头强度的影响，并详细分析了

2、不同镀层厚度条件下的焊核特征。研究结果表明：镀层可提高接头强度；在相同的焊接工艺条件下，随着镀层厚度的增加，接头强度增加；镀层材料使得接头区的组织特征发生变化。镀金镍片的熔化区内，晶粒为方向性强的粗大柱状晶，结合面上存在明显的分界线，而无镀层镍片的焊核区内，晶粒无明显方向性，结合面上不存在分界线。关键词：微电阻点焊；镀金镍片；镀层厚度；力学性能；组织特征1刖看艺规律。随着电子元件、医疗器械的小型化、微型化微电阻点焊中，为了增强器件或设备的耐和高性能化，材料的连接成为微型器械制造中的腐蚀能力，并且获得优良的热

3、、电等综合力学关键工艺之一。由于被焊件尺寸非常微细，连接性能，焊接材料通常都带有镀层。Bratschun和过程中要求很高的能量控制精度、尺寸位置控制Leic研究了MotorolaMicroTAC手机芯片中镀Au精度，在连接过程上体现出许多特殊性，其研究——cu的铍青铜保护层与镀Au—Ni／P—Cu钢板的已经成为一门较为独立的方向：微连接。微电微电阻点焊工艺，发现镀层材料改变了焊件表阻点焊是微连接中的一种。面的电阻率和熔点，镀层厚度对接头质量有影微电阻点焊主要应用于电子元件和医疗器响，但是作者没有对镀层厚度与

4、接头质量关系械的制造，如：传感器、继电器、电池、l~p,lilal作进一步研究。滑铁卢大学w．Ta等人对厚度电路板、显示屏、植入式助听器及心脏起搏器为0．2mm，镀层厚度为4I．Lm的镀金镍板的微电阻等。。近年来，微电阻点焊的需求越来越多，点焊进行了研究。研究结果表明，镀金层降低而研究工作还集中在常规电阻点焊，微电阻点了焊件与焊件结合面处接触电阻，镀金和不镀焊研究滞后的问题凸现，已成为制约微电子及金镍片接头强度都随焊核增大而增大。医疗器械制造发展的瓶颈，急需深入研究其工作者简介：刘克文(1983一)，男，T

5、学硕士，工程师．主要从事特种焊接技术、汽车焊接生产方面的工作和研究。现代焊接2014年第6期总第138期J一27学兔兔www.xuetutu.com焊接H70eldinq2试验条件及方法3．5kA范围内变化，电极端面直径为2．5mm。焊试验采用厚度为0．1mm纯镍及镀层厚度为后采用instron一5543型电子万能材料实验机进行1IXm、3m、5m的镀金镍片，进行搭接点焊。拉剪试验，测量接头的强度。将试样表面用酒精清洗。然后将焊接试样在点采用I_elca~学显微镜等观察接头显微组织、焊机上进行焊接。断口形貌

6、。镀金镍片选用的腐蚀液为13gCuSO+焊接设备采用上海威拓光电设备有限公司60mlHcl+3mlHF+3mlHNO，+150mlH，0。研究接头提供的闭环反馈控制方式逆变式焊接系统，型显微组织、断口形貌、能谱分析和拉剪力等分号为VIP一501A。可控制的参数有镀层厚度、焊析对点焊接头性能的影响。接电流、电极电压和电极端面直径。试验过程采用：电极压力恒定为128N。设置缓升时间和3实验结果及分析缓降时间为10ms，焊接时间为25ms。电流在2～31镀层厚度对接头强度的影响图1为镀层厚度对接头强度的影响。南图

7、可见，小电流时，镀层厚度对接头的强度的影响无明显的规律。电流较大时，镀金层可提高接头强度，随着镀层厚度的增加，接头强度增加。罨当镀层厚度小于1m时，其对接头强度的影响【_蒜较大；镀层厚度大于1m时，接头强度随镀层擐厚度的变化较小。图2为不同镀层厚度下，焊接电流对接头拉剪力的影响。从图中看出，无镀层镍片和镀金镍片的接头强度都随焊接电流的增加而增加。镀层厚度t／m纯镍片的接头强度随焊接电流的变化曲线较平。图1镀层厚度对接头强度的影响因此，焊接电流对无镀层镍片的接头强度的影响较小。对于镀金镍片，小电流时，随焊接电

8、流的增加，接头强度上升的趋势较快；而当焊接电流较大时，其对接头强度的影响较小。同冬时，小电流情况下，镀层厚度为3m时获得的总焊点强度最大；『『Ij大电流时，镀层厚度为5m穗时获得的焊点质量最佳。产生上述试验结果的原因可能与焊接产热有关。当镀层厚度不同时，焊接过程中产热不同，导致相同焊接规范下的接头强度不同。焊接电流I／kA图2焊接电流与接头拉剪力的关系3_2不同镀层厚度下焊核的特征及接头连接机制图3为无镀层时纯镍