何洪文
,
徐广臣
,
郭福
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.06.017
利用SEM和EDS研究了Cu/Sn-58Bi/Cu焊点在电流密度为5×103 A/cm2,80℃条件下晶须和小丘的生长.通电540 h后,在焊点阴极界面区出现了钎料损耗,同时形成了晶须,而在阳极Cu基板的钎料薄膜上形成了大量弯曲状晶须和块状小丘.EDS检测表明,这些晶须和小丘为Sn和Bi的混合物.通电630 h后,阳极上的晶须和小丘数量明显增多,原来形成晶须的尺寸和形状没有变化,阴极界面处形成Cu6Sn5金属问化合物.上述现象表明:电迁移引发了金属原子的扩散迁移,从而在阳极Cu基析上形成了一层钎料薄膜.钎料薄膜中金属间化合物的形成导致压应力的产生,促使晶须和小丘生长,而阴极钎料损耗区域内晶须的形成与Joule热聚集有关.
关键词:
电迁移
,
晶须
,
金属问化合物
,
压应力
,
Joule热
王芳
,
李宝宽
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00080
以电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了能够考虑集肤效应的三维谐波电磁场有限元模型,采用Maxwell方程、Lorentz定律和Joule定律分析了渣、钢锭和电极的磁场、电磁力、电流密度和Joule热功率密度的分布.模拟结果与测量的电渣重熔系统外部空气的磁感应强度吻合良好,证明了本模型和计算过程的可靠性.计算结果表明:在电极和钢锭内,电流主要集中在外表面,电流沿轴向方向;在渣池内,由于渣的电导率低,电流分布发生改变,主要集中在电极端头处;电磁力的最大值出现在接近渣池上表面渣内的电极附近;而Joule热的最大值是在电极底部与渣的交界处;当频率大于35 Hz时,电极和钢锭内都出现了涡流;当电极浸入深度增大或渣层的厚度减小时,渣池中Joule热的最大值增大.
关键词:
电渣重熔
,
电磁场
,
Joule热
,
数值模拟
