Sn-37Pb焊料与母材Cu钎缝结构
发布时间:2014/5/24 13:30:24 访问次数:757
扩散过程(以63Sn-37Pb焊料与母材Cu表面焊接为例)
图18-14是63Sn-37Pb焊料与母材Cu钎缝(结合层)结构示意图。 A42MX09-PL84I当温度达到210~2300C时,Sn向Cu表面扩散,而Pb不扩散。初期生成的Sn-Cu合金为Crr6 Sll5(T1相)。其中Cu的质量百分比含量约为40%。随着温度的升高和时间的延长,Cu原子渗透(溶解)到Cr16Sn5中,此时Cu含量由40%增加到66%,局部结构转变为CU3Sn(8相)。当温度继续升高、时间进一步延长,Sn-Pb焊料中的Sn不断向Cu表面扩散,在焊料一侧只留下Pb,形成富Pb层。Cu6Sn,和富Pb层之间的界面结合力非常脆弱,当受到温度、振动等冲击,就会在焊接界面处发生裂纹。
母材表面的Cu分子被熔融焊料溶蚀,Cu分子溶解到熔融的液态焊料中。
液体钎料与固体母材表面的相互作用
当达到扩散温度时,首先是钎料组分向母材扩散,达到饱和溶解度盾,固体母材才向液态钎料中溶解。钎缝中的反应是非平衡的,几种反应常常会在钎缝中同时发生。
63Sn-37Pb焊料与Cu焊接生成的金属间化合物主要是Cri6Sn5和CU3Sn,如图18-14所示。
扩散过程(以63Sn-37Pb焊料与母材Cu表面焊接为例)
图18-14是63Sn-37Pb焊料与母材Cu钎缝(结合层)结构示意图。 A42MX09-PL84I当温度达到210~2300C时,Sn向Cu表面扩散,而Pb不扩散。初期生成的Sn-Cu合金为Crr6 Sll5(T1相)。其中Cu的质量百分比含量约为40%。随着温度的升高和时间的延长,Cu原子渗透(溶解)到Cr16Sn5中,此时Cu含量由40%增加到66%,局部结构转变为CU3Sn(8相)。当温度继续升高、时间进一步延长,Sn-Pb焊料中的Sn不断向Cu表面扩散,在焊料一侧只留下Pb,形成富Pb层。Cu6Sn,和富Pb层之间的界面结合力非常脆弱,当受到温度、振动等冲击,就会在焊接界面处发生裂纹。
母材表面的Cu分子被熔融焊料溶蚀,Cu分子溶解到熔融的液态焊料中。
液体钎料与固体母材表面的相互作用
当达到扩散温度时,首先是钎料组分向母材扩散,达到饱和溶解度盾,固体母材才向液态钎料中溶解。钎缝中的反应是非平衡的,几种反应常常会在钎缝中同时发生。
63Sn-37Pb焊料与Cu焊接生成的金属间化合物主要是Cri6Sn5和CU3Sn,如图18-14所示。