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柔性镍基碳化钨金属布真空钎焊工艺研究
1
作者 浦娟 李欣竹 +2 位作者 孙华为 秦建 程亚芳 《材料导报》 北大核心 2026年第3期125-132,共8页
将NiCrBSi粉末、碳化钨粉末及粘结剂按比例混合后,通过研磨、球磨和辊压制备出柔性镍基碳化钨金属布。柔性金属布被裁剪成适当尺寸,包覆于Q235低碳钢表面,并借助真空钎焊技术制备了镍基碳化钨耐磨涂层。研究了不同碳化钨含量(30%~70%,... 将NiCrBSi粉末、碳化钨粉末及粘结剂按比例混合后,通过研磨、球磨和辊压制备出柔性镍基碳化钨金属布。柔性金属布被裁剪成适当尺寸,包覆于Q235低碳钢表面,并借助真空钎焊技术制备了镍基碳化钨耐磨涂层。研究了不同碳化钨含量(30%~70%,质量分数)对剪切强度、涂层硬度和耐磨性的影响。 展开更多
关键词 柔性镍基碳化钨金属布 真空钎焊 剪切强度 孔隙率 显微硬度 摩擦磨损性能
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感应钎焊细粒度金刚石粉末残余应力有限元分析
2
作者 浦娟 景浩展 +3 位作者 龙飞 石晓辉 胥国祥 孙华为 《焊接学报》 北大核心 2026年第3期129-137,共9页
细粒度金刚石微粉因破损形状不规则,与钎料之间线膨胀系数差异较大,钎焊时在金刚石工具界面处极易产生残余应力,严重影响工具的加工使用性能.为了详细分析金刚石微粉钎焊后残余应力的分布状态,文中对不同形体的金刚石(球体、正十二面体... 细粒度金刚石微粉因破损形状不规则,与钎料之间线膨胀系数差异较大,钎焊时在金刚石工具界面处极易产生残余应力,严重影响工具的加工使用性能.为了详细分析金刚石微粉钎焊后残余应力的分布状态,文中对不同形体的金刚石(球体、正十二面体和梯台体)进行有限元模拟,模拟出3种形状金刚石键合区残余应力分布,并用拉曼光谱实测3种形状金刚石粉末在钎焊后键合处的残余应力,验证所建模型的准确性.通过数值模拟结果可知,3种金刚石的残余应力从侧壁键合区和金属化合物键合区逐渐扩展至钎料和与钢基体内部,经剖面细节分析,梯台体金刚石的残余应力最大,正十二面体金刚石残余应力最小.基于拉曼光谱峰位移计算可知,3种形态金刚石均受拉应力,梯台体金刚石冷却后残余应力约为552.36 MPa,球体金刚石冷却后残余应力约413.19 MPa,正十二面体金刚石冷却后残余应力约为288.19 MPa,数值模拟计算值和实测值之间容差为3%~25%. 展开更多
关键词 细粒度金刚石 感应钎焊 残余应力分析 有限元模拟 拉曼光谱
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稀土元素对铝合金钎料性能影响研究进展
3
作者 张睿华 杨军 +3 位作者 赵泳林 李阳 李函 韩冰源 《中国材料进展》 北大核心 2026年第1期49-57,共9页
近年来,钎焊技术的广泛应用带动了钎料的快速发展。Al-Si系钎料具有良好的流动性和润湿性,但其熔化温度高、强度偏低、焊接裂纹敏感性高且具有液相腐蚀倾向,这些缺点制约了Al-Si钎料的应用范围的扩展。为了细化Al-Si系列钎料的合金组织... 近年来,钎焊技术的广泛应用带动了钎料的快速发展。Al-Si系钎料具有良好的流动性和润湿性,但其熔化温度高、强度偏低、焊接裂纹敏感性高且具有液相腐蚀倾向,这些缺点制约了Al-Si钎料的应用范围的扩展。为了细化Al-Si系列钎料的合金组织,可通过添加稀土元素对其进行变质处理,使焊缝在钎焊后获得优良的性能。基于此,综述了Ce,Y,Er和Yb等多种稀土元素对铝合金钎料显微组织及焊后力学性能的影响,并对其细化晶粒机理进行分析。结合国内外对铝合金钎料的研究进展,对目前铝合金钎料在开发过程中组织细化的问题以及未来钎料的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 稀土元素 铝合金钎料 显微组织 力学性能 细化晶粒机理
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Zn-Al钎料钎焊3003铝合金/304不锈钢的接头显微组织及力学性能
4
作者 邬健 张满 +3 位作者 李果 董陈 王正军 杨大春 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期207-211,217,共6页
通过钎料铺展试验及搭接钎焊试验,分别研究了Zn-Al钎料在3003铝合金、304不锈钢表面的铺展性能,3003铝合金/304不锈钢钎焊接头的力学性能及显微组织。随着钎料中铝含量的增加,Zn-Al钎料在3003铝合金、304不锈钢表面的铺展性能均呈先增... 通过钎料铺展试验及搭接钎焊试验,分别研究了Zn-Al钎料在3003铝合金、304不锈钢表面的铺展性能,3003铝合金/304不锈钢钎焊接头的力学性能及显微组织。随着钎料中铝含量的增加,Zn-Al钎料在3003铝合金、304不锈钢表面的铺展性能均呈先增后减的趋势。在3003铝合金、304不锈钢表面铺展最佳的钎料成分分别为Zn-15Al、Zn-10Al。钎料在3003铝合金表面的铺展性能显著优于其在304不锈钢表面的。随着Zn-Al钎料中铝含量的增加,钎焊接头剪切强度先增大后减小。当铝含量增至10%时,Zn-10Al钎料钎焊接头强度最高,为132.62 MPa;继续增加铝含量,钎缝合金与304不锈钢界面处脆硬的Fe_(4)Al_(13)金属间化合物层厚度增加,容易引起应力集中,萌生裂纹,钎焊接头强度下降。综合考虑,Zn-10Al钎料钎焊3003铝合金/304不锈钢的性能最佳。 展开更多
关键词 ZN-AL钎料 3003铝合金 304不锈钢 钎焊 铺展性能
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基于多物理场模拟的BCu93P钎料挤压工艺优化
5
作者 黄世盛 姬朝阳 +5 位作者 罗良良 方瑞庭 余丁坤 吴泽 司丽娜 张淑婷 《有色金属(中英文)》 北大核心 2026年第3期444-453,共10页
铜磷钎料因成本优势和优异的性能在制冷、电力等工业领域广泛应用,但其生产过程中的丝材纵向开裂问题会影响产品质量和生产效率,需要优化制备工艺。以BCu93P钎料为研究对象,采用有限元模拟与实验验证相结合的方法,探究了挤压温度和速度... 铜磷钎料因成本优势和优异的性能在制冷、电力等工业领域广泛应用,但其生产过程中的丝材纵向开裂问题会影响产品质量和生产效率,需要优化制备工艺。以BCu93P钎料为研究对象,采用有限元模拟与实验验证相结合的方法,探究了挤压温度和速度对材料变形行为的影响。结果表明:挤压模孔附近区域存在显著的速度差和应力集中,是缺陷产生的高风险区;提高挤压温度至420℃可降低最大应力至299.24 MPa,而过高挤压速度会导致温升过大和应力集中加剧。基于模拟结果提出了优化工艺,即挤压温度430℃,挤压速度2.5 mm·s^(-1),经工业实验验证表明,相较原有工艺,开裂概率下降46%,组织均匀性和延展性均有明显改善。本研究为铜磷钎料挤压工艺的精准调控提供了数据支撑。 展开更多
关键词 BCu93P钎料 挤压工艺 有限元模拟 应力 工艺优化
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SnAgCu无铅焊膏用活性剂的优选研究
6
作者 李旭 付翀 +2 位作者 王金龙 李学峰 牧云松 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期167-171,178,共6页
开发了一种新型SnAgCu无铅焊锡膏用助焊剂,研究助焊剂中活性剂成分及含量对焊锡膏润湿性和焊点腐蚀性的影响。根据焊点形貌及铺展率,对9种有机酸活性剂进行初步优选,并进一步以铺展率、焊点形貌、焊后残留物以及焊点腐蚀作为主要评价指... 开发了一种新型SnAgCu无铅焊锡膏用助焊剂,研究助焊剂中活性剂成分及含量对焊锡膏润湿性和焊点腐蚀性的影响。根据焊点形貌及铺展率,对9种有机酸活性剂进行初步优选,并进一步以铺展率、焊点形貌、焊后残留物以及焊点腐蚀作为主要评价指标,研究优选的3种有机酸含量与铺展率、焊点形貌及腐蚀关系的内在联系。设计正交试验,选取合适的因素水平,进一步对优选的有机酸进行复配,结合极差分析确定助焊剂中活性剂的最佳配比。结果表明:有机酸复配不仅提高焊点铺展率、改善焊点回缩,还能减轻焊点腐蚀,当助焊剂中A酸、己二酸和丁二酸的质量比为2.5∶4.0∶2.5时,配制的Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)无铅焊膏具有优良的润湿性,焊锡膏铺展率达到85.13%,焊点无回缩,焊后残留物少,焊点腐蚀小。 展开更多
关键词 无铅焊锡膏 活性剂 铺展率 焊点形貌 焊点腐蚀
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热循环对Cu/In-Sn-20Cu颗粒复合钎料/Cu焊点显微组织与剪切性能的影响
7
作者 焦玺轩 刘政 +2 位作者 杨耀 吴皓东 杨岳璋 《热加工工艺》 北大核心 2026年第1期107-111,共5页
采用Cu颗粒复合钎料In-Sn-20Cu制备了Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点,研究了-20~120℃热循环对Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点显微组织和剪切性能的影响。分析了热循环过程中焊点界面反应区金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的生长、原位反应区IM... 采用Cu颗粒复合钎料In-Sn-20Cu制备了Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点,研究了-20~120℃热循环对Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点显微组织和剪切性能的影响。分析了热循环过程中焊点界面反应区金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的生长、原位反应区IMC的演化以及剪切性能的变化,阐述了焊点断口的形貌特征。结果表明:随热循环周次的增加,焊点界面IMC厚度持续增长,界面反应区的主要成分为Cu_(3)(In,Sn)相。在200~400次热循环中,焊点原位反应区灰色岛屿状Cu_(3)(In,Sn)相数量增多,同时原位反应区出现孔洞。600次热循环后,Cu_(3)(In,Sn)相体积增大,孔洞增多。800次和1000次热循环后,出现Cu_(3)(In,Sn)相剥落和大规模孔洞。随着热循环周次的增加,Cu/In-Sn-20Cu/Cu焊点的剪切性能逐渐下降。未经热循环试验的焊点剪切强度为28.8 MPa,经400次热循环后下降了23.2%,至22.1 MPa。1000次热循环后,剪切强度最低,为12.4 MPa,相比初始值下降了56.9%。焊点断裂模式由韧性断裂转变为脆性断裂。 展开更多
关键词 In-Sn-20Cu钎料 Cu颗粒 热循环 剪切性能
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Sn-Bi基焊料界面可靠性关键问题与改性策略研究进展
8
作者 赏敏 马海涛 +2 位作者 马浩然 王加俊 王云鹏 《表面技术》 北大核心 2026年第3期219-243,共25页
系统综述了旨在提升Sn-Bi焊点界面可靠性的多层次改性策略。首先,评述了通过焊料合金化调控其本征性能的方法,系统分析了添加Ag、Cu、Ni、In、Sb、Zn、Co等元素对焊料微观结构、力学性能及界面反应动力学的影响。其次,探讨了以石墨烯为... 系统综述了旨在提升Sn-Bi焊点界面可靠性的多层次改性策略。首先,评述了通过焊料合金化调控其本征性能的方法,系统分析了添加Ag、Cu、Ni、In、Sb、Zn、Co等元素对焊料微观结构、力学性能及界面反应动力学的影响。其次,探讨了以石墨烯为代表的纳米颗粒强化机制,阐明其在细化晶粒和抑制IMC生长方面的作用。随后,重点阐述了以基板改性为核心的界面工程策略,深入剖析了Ni基金属镀层和Ni-P、Ni-W-P等先进复合镀层作为扩散阻挡层的核心机理,即通过改变界面反应热力学路径来抑制原子互扩散。同时,也关注了复合改性方法,如焊料合金化与基板表面处理,如ENEPIG的协同作用。最后,对未来研究方向进行了展望,指出开发高熵/非晶合金等新型阻挡层,并结合计算材料学与先进原位表征技术,将是实现下一代高可靠性Sn-Bi焊点界面“按需设计”的关键。 展开更多
关键词 Sn-Bi焊料 界面可靠性 金属间化合物 Bi相偏析 合金化 扩散阻挡层 纳米增强
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Ag_(3)Sn纳米颗粒对SAC305/Cu焊点IMC生长机理的影响 被引量：1
9
作者 赵建华 杨杰 +1 位作者 严继康 廖俊杰 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第5期777-787,共11页
用湿化学法制备纳米Ag_(3)Sn,并用不同质量比(0.1%~0.5%)纳米Ag_(3)Sn粉末对SAC305无铅焊料进行改性,得到纳米复合焊料。用XRD和金相显微镜观察纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响,使用Thermo-Calc软件对相图、凝固曲... 用湿化学法制备纳米Ag_(3)Sn,并用不同质量比(0.1%~0.5%)纳米Ag_(3)Sn粉末对SAC305无铅焊料进行改性,得到纳米复合焊料。用XRD和金相显微镜观察纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响,使用Thermo-Calc软件对相图、凝固曲线等进行计算。分析回流焊过程中添加纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊点的形核与生长的机理影响,以及SAC305复合焊点在高温时效下纳米Ag_(3)Sn颗粒对SAC305焊料界面IMC层相结构的影响。结果表明:添加适量的纳米Ag_(3)Sn粉末可以有效低抑制IMC层的生长,改善IMC层的形貌,提高焊点的可靠性;添加0.3%纳米Ag_(3)Sn粉末时的抑制性最好,IMC层厚度为1.475μm,时效150 h后厚度为1.658μm,分别较未添加Ag_(3)Sn粉末时IMC层厚度减小了0.133μm和0.86μm。 展开更多
关键词 Ag_(3)Sn纳米颗粒 界面IMC层 可靠性 生长机理
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高导热石墨/铝合金钎焊散热封装工艺
10
作者 张俊杰 夏勇 +2 位作者 闫耀天 曹健 亓钧雷 《焊接学报》 北大核心 2025年第2期1-6,54,共7页
为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问... 为了实现高导热石墨与铝合金(5A06)的可靠低温钎焊连接,采用Sn-Pb钎料进行钎焊,并研究其在母材表面的铺展行为.结果表明,通过对高导热石墨表面进行金属化处理,有效改善了金属与石墨之间的润湿性,解决了由于热膨胀系数不匹配引起的界面问题,并降低了因声子散射导致的界面接触热阻.在优化的工艺条件下,即Ag-Cu-Ti钎料层厚度为0.2 mm、钎焊温度860℃、保温时间10 min的金属化处理工艺,以及Sn-Pb钎料钎焊温度210℃、保温时间15 min的钎焊工艺,制备得到的复合结构整体导热性能显著提升.此外,设计并测试了一款均热板产品,以评估其散热性能.试验结果表明,尺寸为210 mm×25 mm×3.5 mm的条状均热板,其导热系数可高达558 W/(m·K),而尺寸为233.4 mm×200 mm×24 mm的大型均热板适用于大型集成电子设备,其最大导热系数可达460 W/(m·K).试验结果不仅展示了钎焊技术在提升热管理效率方面的潜力,也为高性能电子设备的热管理提供了新的材料解决方案. 展开更多
关键词 高导热石墨 金属化 铝合金 低温钎焊 散热封装
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退火温度对Sn-0.7Cu和Sn-3.0Ag-0.5Cu钎料焊点剪切性能的差异化影响
11
作者 宗剑 李继伟 +1 位作者 徐幸超 李雨林 《材料与冶金学报》 北大核心 2026年第2期174-182,共9页
为探究退火温度对无铅钎料焊点界面可靠性的影响,以Sn-0.7Cu和Sn-3.0Ag-0.5Cu(即SAC305)两种钎料焊点为对象,系统研究其剪切性能随退火温度的演变规律与微观机制.利用准静态剪切实验、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),分别获取二者的剪切力... 为探究退火温度对无铅钎料焊点界面可靠性的影响,以Sn-0.7Cu和Sn-3.0Ag-0.5Cu(即SAC305)两种钎料焊点为对象,系统研究其剪切性能随退火温度的演变规律与微观机制.利用准静态剪切实验、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS),分别获取二者的剪切力学性能参数,观察剪切断口微观形貌,分析界面金属间化合物(IMC)层微观结构及元素扩散行为.剪切力学性能数据表明:随着退火温度的升高,两种钎料焊点的剪切强度及剪切模量均呈单调下降趋势,断裂伸长率显著提高,SAC305钎料焊点表现出更优的高温稳定性及剪切力学性能.剪切断口形貌分析结果表明:SAC305钎料焊点以均匀韧窝断裂模式为主,Ag3Sn颗粒可抑制晶界滑移;Sn-0.7Cu钎料焊点则表现为韧窝与解理台阶混合断裂模式,高温退火后,柯肯德尔(Kirkendall)空洞数量增多导致界面弱化.界面IMC层分析结果表明:Sn-0.7Cu钎料焊点的界面IMC层随退火温度的升高迅速增厚,空洞聚集;SAC305钎料焊点的界面IMC层中,Ag原子阻碍了Cu原子的扩散,IMC层生长缓慢,界面可靠性更高. 展开更多
关键词 剪切实验 金属间化合物 剪切强度 剪切模量 韧窝与解理
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等温时效对Cu-Sn IMC焊点的组织与性能影响
12
作者 孙磊 王文昊 +3 位作者 王静 虞佳鑫 张亮 姜加伟 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期82-88,共7页
采用瞬时液相键合工艺制备芯片叠层互连用Cu-Sn金属间化合物(intermetallic compound,IMC)焊点,对IMC焊点进行150℃等温时效处理,研究时效条件下纳米Al颗粒对Cu-Sn IMC焊点的组织演化规律及力学性能.结果表明,添加微量的纳米Al颗粒可有... 采用瞬时液相键合工艺制备芯片叠层互连用Cu-Sn金属间化合物(intermetallic compound,IMC)焊点,对IMC焊点进行150℃等温时效处理,研究时效条件下纳米Al颗粒对Cu-Sn IMC焊点的组织演化规律及力学性能.结果表明,添加微量的纳米Al颗粒可有效抑制键合Cu-Sn IMC焊点中界面层的过快生长和空洞的产生,经等温时效处理后,Cu-Sn-Cu和Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点中Cu3Sn界面层均逐渐增厚,但是Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点中Cu3Sn层的生长速率始终低于Cu-Sn-Cu焊点,且空洞数量也明显少于Cu-Sn-Cu焊点.当等温时效300 h时,两种IMC焊点的抗剪强度为23.1和26.5 MPa,随着时效时间增加到1500 h后,两种IMC焊点的抗剪强度下降到13.4和17.6 MPa,分别下降44.2%和35.3%.在时效初始阶段,Cu-Sn-Cu和Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点的断口形貌呈现穿晶断裂,随着时效时间的增加,Cu-Sn-Cu IMC焊点的断口形貌逐渐转变为沿晶断裂.对于Cu-Sn0.3Al-Cu IMC焊点,断口形貌仍为穿晶断裂.创新点:(1)通过添加纳米Al颗粒抑制芯片堆叠互连IMC焊点中界面层的生长和空洞的产生.(2)分析了等温时效条件下IMC焊点的组织演化规律及力学性能. 展开更多
关键词 三维封装 金属间化合物焊点 等温时效 组织演化 抗剪强度
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Al_(2)O_(3)陶瓷玻璃钎焊接头原位强化及机理 被引量：3
13
作者 赵雨微 王策 +4 位作者 郑淮北 林盼盼 何皓铧 林铁松 何鹏 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期9-17,共9页
针对Al_(2)O_(3)陶瓷可加工性差、复杂结构及大尺寸构件制备困难等问题,文中提出采用具有优异力学性能且与Al_(2)O_(3)陶瓷原位形成增强相的48.5%SiO_(2)-48.5%B_(2)O_(3)-3%Na_(2)O硼硅酸盐玻璃钎料钎焊连接Al_(2)O_(3)陶瓷.结果表明,... 针对Al_(2)O_(3)陶瓷可加工性差、复杂结构及大尺寸构件制备困难等问题,文中提出采用具有优异力学性能且与Al_(2)O_(3)陶瓷原位形成增强相的48.5%SiO_(2)-48.5%B_(2)O_(3)-3%Na_(2)O硼硅酸盐玻璃钎料钎焊连接Al_(2)O_(3)陶瓷.结果表明,在钎焊连接过程中,Al_(2)O_(3)陶瓷向玻璃钎料内部扩散溶解,焊缝区域由SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O玻璃转变为SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)-Na_(2)O,Al_(2)O_(3)的融入强化了玻璃基体,同时在玻璃基体内部以及玻璃钎料与Al_(2)O_(3)陶瓷界面结合处均原位生成了大量弥散分布的硼酸铝晶须,形成了Al_(2)O_(3)陶瓷的硼酸铝晶须增强硼硅酸盐玻璃复合接头,晶须通过拔出效应、裂纹偏转、裂纹桥联、吸收效应等不仅进一步强化玻璃基体,对连接界面处更是起到了钉扎、缝合的作用,实现了Al_(2)O_(3)陶瓷高强度、高可靠连接.当连接温度为1250℃,保温时间为60min时,接头剪切强度达到136MPa.创新点:(1)形成Al_(2)O_(3)陶瓷的硼酸铝晶须原位增强硼硅酸盐玻璃复合接头.(2)阐明了硼硅酸盐玻璃钎焊Al_(2)O_(3)陶瓷界面反应机制及接头形成机理.(3)揭示了基于玻璃基体增强和晶须原位增强的接头协同强化机理. 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)陶瓷 硼硅酸盐玻璃 硼酸铝晶须 原位强化
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PQFP器件焊点质量控制与可靠性 被引量：1
14
作者 张威 刘坤鹏 +4 位作者 向刚 张沄瑄 于沐瀛 王尚 田艳红 《焊接学报》 北大核心 2025年第6期1-10,共10页
针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电... 针对航空航天领域PQFP(plastic quad flat package)封装器件长期贮存可靠性问题,文中围绕焊点工艺参数优化及界面金属间化合物(interfacial intermetallic compounds,IMCs)演变规律展开系统性研究.通过光镜检测、力学性能测试与扫描电镜分析,揭示了焊缝高度与钎料量对焊点质量的影响机制.结果表明,钎料量增加使润湿高度提升(0.050~0.099 3 mm^(3)为理论最佳范围),而焊缝高度增大则削弱润湿效果,0.12 mm钢网与0.05 mm焊缝高度组合可实现桥联率最低、抗拉强度最优的焊接质量.通过高温加速老化试验发现,Cu焊盘侧IMC由Cu_(6)Sn_(5)/Cu3Sn构成且呈扇贝状向平直状演变,Ni阻挡层使引脚侧(Cu,Ni)_(6)Sn_(5)层厚度降低.基于Fick扩散定律建立的IMC生长动力学模型表明,双侧IMC层厚符合抛物线生长规律,活化能分别为20.67 kJ/mol(Cu侧)和52.79 kJ/mol(Ni侧).以IMC临界厚度3.5μm为失效判据,推算出器件焊点在23℃贮存寿命可达27.5年,研究成果为航天电子装备的长寿命可靠性设计与工艺优化提供了理论依据和数据支撑. 展开更多
关键词 PQFP器件 钎料量 焊缝高度 金属间化合物 寿命预测
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Kovar与Mo钎焊接头的微观组织与力学性能研究 被引量：1
15
作者 赵彤 孙权 +3 位作者 莫德锋 刘大福 李雪 龚海梅 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期24-29,共6页
采用AgCuInTi钎料分别在750℃和800℃下对Mo与Kovar合金进行了真空钎焊,借助扫描电镜和剪切试验对接头微观组织和力学性能进行了表征与分析,并进一步探究了AgCuInTi钎料的活性连接反应机理。结果表明,在钎焊过程中Ni原子向钎料中溶解扩... 采用AgCuInTi钎料分别在750℃和800℃下对Mo与Kovar合金进行了真空钎焊,借助扫描电镜和剪切试验对接头微观组织和力学性能进行了表征与分析,并进一步探究了AgCuInTi钎料的活性连接反应机理。结果表明,在钎焊过程中Ni原子向钎料中溶解扩散的数量远高于Fe、Co原子,与Ti原子生成Ni_(3)Ti金属间化合物分布在钎焊接头中,且随着钎焊温度的升高,Kovar合金中Ni原子溶解得越多,导致接头中的Ni_(3)Ti脆性相增多,接头的剪切强度下降。在750℃钎焊温度下保温10min,钎焊接头剪切强度可达189MPa。 展开更多
关键词 Kovar合金 钼 真空钎焊 微观组织 力学性能
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AgCuTi合金钎料钎焊制备陶瓷基覆铜板的研究进展 被引量：2
16
作者 孙会彪 金石磊 +2 位作者 马峰岭 李震奇 吴子华 《机械工程材料》 北大核心 2025年第5期18-24,共7页
活性金属钎焊覆铜通过将铜板、活性金属钎料和陶瓷基板组合成“三明治”结构,再施以高温实现铜与陶瓷的连接。AgCuTi合金钎料是活性金属钎焊制备覆铜板时的主流钎料,制备的陶瓷基覆铜板具有良好的导热性能和较高的结合强度。综述了钎焊... 活性金属钎焊覆铜通过将铜板、活性金属钎料和陶瓷基板组合成“三明治”结构,再施以高温实现铜与陶瓷的连接。AgCuTi合金钎料是活性金属钎焊制备覆铜板时的主流钎料,制备的陶瓷基覆铜板具有良好的导热性能和较高的结合强度。综述了钎焊时AgCuTi合金钎料对陶瓷基板和铜板的润湿作用以及产生的界面反应;归纳总结了AgCuTi合金钎料钎焊陶瓷基覆铜板时的应用形式与优缺点,以及陶瓷基覆铜板焊层空洞率与热循环可靠性的影响因素。指出未来研究方向应集中在低银、无银钎料研发以及调节工艺参数以减少焊层空洞等方面。 展开更多
关键词 AgCuTi合金钎料 陶瓷基覆铜板 润湿能力 界面反应 空洞 热循环可靠性
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异质材料钎焊技术与应用研究进展 被引量：11
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作者 龙伟民 乔瑞林 +4 位作者 秦建 宋晓国 李鹏远 樊喜刚 刘代军 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期1-21,共21页
轻量化、高性能与多功能化是当前制造业的新兴趋势,在该趋势的推动下,材料连接技术逐渐向多材料、混合结构的方向发展,从而显著提升了对异质材料连接的需求.异质材料连接技术能够充分发挥不同材料的性能优势,满足现代工业对结构轻量化... 轻量化、高性能与多功能化是当前制造业的新兴趋势,在该趋势的推动下,材料连接技术逐渐向多材料、混合结构的方向发展,从而显著提升了对异质材料连接的需求.异质材料连接技术能够充分发挥不同材料的性能优势,满足现代工业对结构轻量化、功能集成化和性能最优化的要求.然而,异质材料在连接过程中,由于物理、化学和热力学性质的显著差异,容易出现物相不相容、受热不均匀、界面化合物不稳定、残余应力较大等难题.针对上述问题,文中总结了近年来异质材料钎焊领域的相关研究和应用现状.首先,从被连接母材的角度出发,介绍了陶瓷与陶瓷基复合材料、高温合金和金刚石3种典型异质材料钎焊问题的研究热点;其次,从连接方法的角度,介绍了熔钎焊等新兴钎焊工艺和技术的发展现状;最后,总结了异质材料钎焊技术的应用以及所面临的关键问题,并对其未来的发展趋势和技术难点进行了展望. 展开更多
关键词 异质材料 钎焊 陶瓷 高温合金 金刚石
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不同Ga含量AgCuGa钎料铸态组织与润湿性研究 被引量：1
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作者 闫世辰 王兴宇 +4 位作者 徐裕来 谭志龙 罗仙慧 李刘阳 彭韬 《贵金属》 北大核心 2025年第1期63-70,共8页
采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了Ag-49Cu-xGa(x=5,7,10)钎料的熔流点、润湿性和铸态组织,并运用Miedema模型、Toop模型等对Ag-Cu-Ga三元合金体系进行了热力学计算与分析。结果表明,钎料中的Ga元素全部固溶于Ag... 采用差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等,研究了Ag-49Cu-xGa(x=5,7,10)钎料的熔流点、润湿性和铸态组织,并运用Miedema模型、Toop模型等对Ag-Cu-Ga三元合金体系进行了热力学计算与分析。结果表明,钎料中的Ga元素全部固溶于Ag基体和Cu基体中,且由于富Cu相中Ga元素的化学势较低,Ga元素更倾向于固溶于富Cu相中;随着Ga含量的增加,合金的固相线与液相线降低,固相线与液相线的差值变大;在810℃时,随着Ga含量的增加,Ag-CuGa钎料对无氧铜和镍片表面的铺展面积增大、润湿角减小、铺展系数增大,润湿性得到了改善,Ag-49Cu-10Ga钎料在无氧铜和镍片上的润湿性最好;润湿性实验后的钎料边缘为枝晶组织,钎料中心区域粗大的近似圆形的富Cu相占比较大,且随着Ga含量的增加,钎料中心区域富Cu相占比与单个富Cu相平均面积均呈现增大趋势。 展开更多
关键词 Ag-Cu-Ga钎料 显微组织 润湿性 热力学计算
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铝钢复合板制油冷器钎焊工艺研究
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作者 何鹏 徐瑞 +7 位作者 龙飞 王策 张峣 施清清 陆青松 林盼盼 林铁松 赵岩 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期9-18,共10页
目的针对不锈钢油冷器存在的制造成本高、导热性能不足、重量过大等问题,开发了基于铝钢复合板材料的油冷器新型钎焊工艺。方法采用4343铝合金钎料,在氮气保护条件下通过连续钎焊工艺(CAB),将铝钢复合板芯板与3003铝合金翅片进行钎焊连... 目的针对不锈钢油冷器存在的制造成本高、导热性能不足、重量过大等问题,开发了基于铝钢复合板材料的油冷器新型钎焊工艺。方法采用4343铝合金钎料,在氮气保护条件下通过连续钎焊工艺(CAB),将铝钢复合板芯板与3003铝合金翅片进行钎焊连接,成功制备出油冷器,系统研究了网带运行速度、钎焊温度等关键工艺参数对油冷器内部连接接头组织及力学性能的影响。结果网带运行速度决定了产品实际连接温度,直接影响了焊合率,网带运行速度与产品内实际连接温度成反比,当网带运行速度过高时,实际连接温度较低,会导致部分钎料无法充分熔化造成虚焊等缺陷;而当网带运行速度过低时,实际连接温度较高,易导致钎料流失与母材熔蚀。同时,当临界温度超过610℃时,复合板保护层Al-Si合金与芯层SPCC钢的界面处形成由τ5相、过渡层与η相所组成的界面反应层,此界面反应层呈金属间化合物脆性质,厚度增加会导致复合板强度降低。结论当网带运行速度为360 mm/min时,油冷器内部钎焊部位无虚焊、空洞等缺陷,铝钢复合板未发生严重的界面反应,油冷器整体焊接质量良好。 展开更多
关键词 铝钢复合板 油冷器 氮气保护连续钎焊 网带传送速度 界面反应
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Al添加对Sn-9Zn-3Bi钎料显微组织及力学性能的影响
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作者 陈思 涂文斌 +3 位作者 胡志华 胡锦扬 王善林 陈玉华 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期60-67,共8页
目的研究不同Al含量对Sn-9Zn-3Bi无铅钎料熔化特性、润湿性、抗氧化性、显微组织及硬度的影响。方法采用DSC200F3差示扫描量热仪测试Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的相关熔化特性,再通过Phenom XL型扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)系... 目的研究不同Al含量对Sn-9Zn-3Bi无铅钎料熔化特性、润湿性、抗氧化性、显微组织及硬度的影响。方法采用DSC200F3差示扫描量热仪测试Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的相关熔化特性,再通过Phenom XL型扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)系统观察该钎料焊点的润湿性与显微组织形貌;最后通过热重分析仪与维氏硬度计测量Sn-9Zn-3Bi-xAl(x=0、0.05、0.1、0.15)的抗氧化性与硬度。结果添加微量Al对钎料的熔点不产生影响,但会增加钎料的熔程和过冷度,熔程和过冷度随Al含量的增加呈现先升高后降低的规律,润湿角则不断降低;当加入0.05%(质量分数)的Al时,钎料增重明显,随着Al含量的增加,钎料高温增重逐渐降低;当添加微量Al后,Sn-9Zn-3Bi钎料显微组织中的粗大针状富Zn相变细小,且分布也更加均匀。结论随着Al的加入,钎料的熔化性能降低,但钎料的过冷度提高,使得钎料的显微组织被细化,提升了钎料的硬度;随着Al含量的增加,钎料的润湿性得到提高;当加入0.05%(质量分数)的Al时,钎料的抗氧化性最低,而随着Al含量增多,钎料的抗氧化性能得到提升。 展开更多
关键词 Al添加 Sn-9Zn-3Bi钎料 显微组织 力学性能 组织细化
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