冷却速率对Sn-3．5Ag焊料中Ag3Sn金属间化合物的形貌及分布的影响-论文.pdf

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1、第38卷第3期穗有金属2014年5月V01．38No．3CHINESEJOURNALOFRAREMETALSMay20l4冷却速率对Sn-3．5Ag焊料中ASn金属间化合物的形貌及分布的影响溥存继，谢明，杜文佳，张利广，杨云峰，张吉明(昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南昆明650106)摘要：SnAg焊料合金中A勖sn金属间化合物(IMCs)的形态和分布对焊点的可靠性能有着显著的影响。采用x射线衍射(XRD)，能量色散谱(EDS)和扫描电镜(SEM)等手段来表征Sn-3．5Ag(Sn-3．5％(质量分数)Ag)共晶焊料的铸态组织显微结构

2、，研究不同冷却速率对Ag3Sn金属间化合物的形貌及分布的影响。实验采用预热石墨模(炉冷)、室温石墨模(空冷)、水冷铜模(水冷)及单辊甩带法(急冷)获得了冷却速率分别为1，10，I×10和1×10。K·s的Sn-3．5Ag合金样品。研究表明，随着冷却速率增加，晶粒生长时间变短，导致共晶组织细小。Ag3Sn金属间化合物的形貌随着冷却速率增加，表现出了由片状一有片状尾巴的针状一针状一球状的趋势发展。脆性的球状Ag3Sn相在焊料中起到了弥散强化的作用，增强了焊料合金的力学强度，而片状Ag3Sn相则对力学性能有害。本研究得出了Sn-3．5Ag焊料维氏硬度与基体中金属间1

3、化合物Ag3Sn晶粒尺寸的关系：HV=9．51+0．1，得到该合金的相关常数：Hv。=9．51和K=o．1。．关键词：Ag3Sn；Sn一3．5Ag；冷却速率；形貌；力学性能doi：10．13373／j．enki．cjrm．2014．03．004中图分类号：TG113．12；TG113．25+1文献标识码：A文章编号：0258—7076(2014}03-0363—08MorphologyandDistributionofAg3SnIntermetallicCompoundsofSn-3．5AgSolderunderDiferentCoolingRatesPuCu

4、nji，XieMing，DuWenjia，ZhangLiguang，YangYunfeng，ZhangJiming(StateKeyLa~ratoryofAdvancedTechnologiesforComprehensiveUtilizationofPlatinumMetals，KunmingInstituteofPreciousMetals，Kunming650106，China)Abstract：ThemorphologyanddistributionofAg3Snintermetalliccompounds(IMCs)ofSn-Agsolderallo

5、yshadasignificantinflu-enceonthemechanicals~engthofsolderjoints．Theaimofthecurrentstudywastoanalyzethecharacterizationofthemicrostruetureofthefits-castSn-3．5Ag(Sn-3．5％Ag)eutecticsolderalloyandtheefectofdiferentcoolingratesontheAg3Snintermetalliccorn‘poundsmorphologyanddistributionby

6、X—raydifraction(XRD)，energydispersivespectroscopy(EDS)andscanningelectronmicros。copy(SEM)．Withcontrolledcoolingratesof1，10，1×10and1×10K·s～，Sn-3．5Agalloysampleswereobtainedbycoolingspecimensindiferentways：preheatedgraphitemold(furnace—cooled)，roomtemperaturegraphitemold(air-coled)，wa

7、ter-cooledcoppermold(water—cooled)andsinglerollmethod(rushcold)．Theresultsshowedthatwithcoolingrateincreasing，thegrowthtimeofgraingotshorter，resultinginfineeutectic．Specifically，theAg3Snintermetalliccompoundsexhibitedaplate—like-*needle‘likewithplate．1iketails---~needle—like一+spheri

8、ca1．1ikeevolutionas