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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
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