Jing HAN
,
Hongtao CHEN
,
Mingyu LI
金属学报(英文版)
A small Pb-free solder joint exhibits an extremely strong anisotropy due to the body-centered tetragonal (BCT) lattice structure of β-Sn. Grain orientations can significantly influence the failure mode of Pb-free solder joints under thermomechanical fatigue (TMF) due to the coefficient of thermal expansion (CTE) mismatch of β-Sn grains. The research work in this paper focused on the microstructure and damage evolution of Sn3.0Ag0.5Cu BGA packages as well as individual Sn3.5Ag solder joints without constraints introduced by the package structure under TMF tests. The microstructure and damage evolution in cross-sections of solder joints under thermomechanical shock tests were characterized using optical microscopy with cross-polarized light and scanning electron microscopy (SEM), and orientations of Sn grains were determined by orientation imaging microscopy (OIM). During TMF, obvious recrystallization regions were observed with different thermomechanical responses depending on Sn grain orientations. It indicates that substantial stresses can build up at grain boundaries, leading to significant grain boundary sliding. The results show that recrystallized grains prefer to nucleate along pre-existing high-angle grain boundaries and fatigue cracks tend to propagate intergranularly in recrystallized regions, leading to an accelerated damage after recrystallization.
关键词:
Pb-free solder
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null
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null
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null
,
null
陈方
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苏鉴
,
杜长华
,
杜云飞
材料导报
Sn-Zn无铅钎料因其低廉的成本、适合的熔点和良好的机械性能而受到众多研究者的高度关注.综述了Sn-Zn基无铅钎料的研究现状与存在的关键技术问题,分析了添加Bi、Ag、Cu、Al及稀土Re对Sn-Zn钎料熔点、润湿性、力学性能、抗氧化腐蚀及接头组织的影响,指出必须同时进行钎料的合金化、新型钎荆及改进钎焊工艺的研究,才能完成Sn-Zn基无铅钎科的工业实用化.
关键词:
Sn-Zn
,
无铅钎料
,
添加元素
,
性能
洗俊扬
腐蚀学报（英文）
采用户外大气暴露和人工模拟溶液的方法.研究了Sn-9Zn合金在大气环境和腐蚀性溶液中的腐蚀行为.结果表明，在户外大气暴露12天，合金表面已发生明显的腐蚀；腐蚀产物的微观形貌主要有刺球状和针状两种；除Zn与Sn以外，腐蚀产物中还含有大量的O，分析认为可能是一种Sn-Zn的氢氧化物；在实验条件范围内，合金在腐蚀溶液中腐蚀速度相对较快，在15天内平均腐蚀质量损失达到0.20 mg/dm2～0.25 mg/dm2,表面腐蚀速度与腐蚀溶液中盐的浓度关系不大.
关键词:
无铅焊料
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tin alloy
,
Zn
,
atmosphere corrosion
祝清省
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张黎
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王中光
,
吴世丁
,
尚建库
金属学报
摘 要 利用不同凝固速率和等通道挤压法制备不同组织结构的Sn3.8Ag0.7Cu合金, 使其包含不同形貌大小和分布的Ag3Sn金属间化合物; 拉伸曲线的比较分析和变形后组织的电镜观察表明, 大的针状化合物对合金起着纤维增强的作用, 但自身脆性断裂造成空洞, 降低材料塑性; 微细颗粒状化合物起着弥散强化作用; 分布在小的等轴晶粒晶界上的化合物颗粒能够阻碍晶界的滑动, 起到增强的作用.
关键词:
无铅焊料
,
Sn3.8Ag0.7Cu alloy
,
Intermetallic compounds
王薇
,
王中光
,
冼爱平
,
尚建库
金属学报
用热循环、扫描电镜观察焊点横截面和有限元模拟的方法研究了陶瓷球栅阵列（CBGA）封装结构中无铅焊点的组织和热疲劳行为。BGA结构的制备是通过Sn-3.0Ag-0.5Cu焊膏采用回流焊工艺把Sn-3.8Ag-0.7Cu焊球和镀银多层陶瓷芯片、镀铜印刷线路板(PCB)焊接在一起。回流焊后，在焊料与铜焊盘和银焊盘的界面处分别形成了Cu6Sn5和Ag3Sn金属间化合物(IMC)。在随后的热循环过程中，在铜焊盘处，Cu6Sn5层增厚，并且有新的化合物Cu3Sn出现；在陶瓷芯片一边，Ag3Sn层也增厚。焊球中靠近界面的Ag3Sn颗粒形态发生了从针状向球状过渡的变化。随着热循环周数的增加，焊点中出现疲劳裂纹。疲劳裂纹最先出现在芯片与焊球界面处焊球的边角位置上，从有限元模拟的结果得出此处具有最大的剪切应力。疲劳裂纹随后的生长导致了焊点的最终断裂。在印刷线路板处裂纹容易沿着Cu6Sn5和焊料的界面扩展，在陶瓷芯片处裂纹沿着靠近Ag3Sn界面层的焊球内部扩展。
关键词:
无铅焊料
,
interconnect
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ceramic ball grid array (CBGA)
左勇
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马立民
,
刘思涵
,
舒雨田
,
郭福
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00495
在Sn,Sn-3.0Ag-0.5Cu和Sn42-Bi58钎料中添加具有纳米结构的笼形硅氧烷齐聚物(POSS)作为增强相,研究了增强相在恒温恒湿(85℃,相对湿度85％)条件下对锡基无Pb焊层晶须生长行为的影响.结果表明,在恒温恒湿条件下,锡基无Pb焊层晶须生长的驱动力是Sn的氧化物生成引起体积膨胀从而对周围焊层产生的压应力;添加POSS可以有效缓解金属Sn的氧化进程,抑制Sn的氧化物生成,从而减缓晶须生长;在Sn,Sn3.0Ag0.SCu和Sn58Bi焊层中,Sn焊层晶须生长能力最强,Sn58Bi焊层晶须生长能力最弱.
关键词:
无Pb钎料
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晶须生长
,
硅氧烷齐聚物(POSS)
