锡铜界面合金层
发布时间:2012/10/5 20:45:49 访问次数:3187
在锡焊工艺AD637JRZ中,锡能与多种金属,如铜、银、金、镍等形成IMC。以铜为例,当熔融状态的焊锡落在清洁的铜表面时,会出现锡焊料润湿铜层的现象,此时也立即会有锡原子扩散到铜中,而铜原子也在瞬间扩散到锡中。通常,在230~250℃,1~3s时间内,便可生成锡铜合金层。
初期的Sn-Cu合金的结构为Cu6Sn5,厚度为1~3pLm,此种新生化合物中铜含量约为40%(重量百分比),Cu6Sn5又称为野一相。
若温度进一步升高,或时间延长,此时合金层中的铜(见图5.10)放大后的焊接断面的金属组织,说明铜含量将由原先的40%增加到66%,Cu6Sn5就会转变为CU3Sn,CU3Sn又称为s一相。特别是随着温度的升高将有更多的Cu6S115转变为CU3Sn。
锡铜表面合金结构如图5.10~图5.12所示。
若温度进一步升高,时间也增加,则意味着锡一铅焊料中锡扩散到母材中,只留下铅并形成一个富铅层。母材周围有CU3Sn、Cu6Sn5等构成的合金层,合金层的外侧是上面提到过的铅层。这里Cu6Sn5层和铅层之间的界面处非常脆弱,当受到温度循环、震动、冲击等外力作用时即产生裂纹,即人们常说的焊料偏析裂纹。锡铅焊料在高温环境下的锡扩散偏析如图5.13所示。
在锡焊工艺AD637JRZ中,锡能与多种金属,如铜、银、金、镍等形成IMC。以铜为例,当熔融状态的焊锡落在清洁的铜表面时,会出现锡焊料润湿铜层的现象,此时也立即会有锡原子扩散到铜中,而铜原子也在瞬间扩散到锡中。通常,在230~250℃,1~3s时间内,便可生成锡铜合金层。
初期的Sn-Cu合金的结构为Cu6Sn5,厚度为1~3pLm,此种新生化合物中铜含量约为40%(重量百分比),Cu6Sn5又称为野一相。
若温度进一步升高,或时间延长,此时合金层中的铜(见图5.10)放大后的焊接断面的金属组织,说明铜含量将由原先的40%增加到66%,Cu6Sn5就会转变为CU3Sn,CU3Sn又称为s一相。特别是随着温度的升高将有更多的Cu6S115转变为CU3Sn。
锡铜表面合金结构如图5.10~图5.12所示。
若温度进一步升高,时间也增加,则意味着锡一铅焊料中锡扩散到母材中,只留下铅并形成一个富铅层。母材周围有CU3Sn、Cu6Sn5等构成的合金层,合金层的外侧是上面提到过的铅层。这里Cu6Sn5层和铅层之间的界面处非常脆弱,当受到温度循环、震动、冲击等外力作用时即产生裂纹,即人们常说的焊料偏析裂纹。锡铅焊料在高温环境下的锡扩散偏析如图5.13所示。
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