Автоматичне зварювання, 2020, №06



2020 №06 (04)

DOI of Article 10.37434/as2020.06.05

2020 №06 (06)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 6, 2020, с. 31-34

Вплив домішок кобальта на поверхню розділу припою Sn-Ag-Cu та мідної підкладки

Jianxin Wang, Yun Zhou, Taikun Fan

Ключова лабораторія передових технологій зварювання, Університет науки і техніки Цзянсу, Китай, E-mail: wangjx_just@126.com

Сплави Sn-Ag-Cu (SAC) вважаються найбільш перспективними безсвинцевими припоями в електронній промисловості. Отже, характеристики кристалізаційної мікроструктури та властивості міжфазних реакцій сплавів SAC мають принципове значення для забезпечення надійної роботи електронних пристроїв. Особливо це стосується для сплавів SAC з низьким вмістом срібла, частково через укрупнені інтерметаліди на міжфазній границі цих сплавів з більш високим поверхневим натягом, ніж у звичайних близьких до евтектичних сплавів (SAC). У зв`язку з цим бажано зменшити розмір зерна на міжфазних границях інтерметалідів з низьким вмістом срібла та звичайними підкладками, такими як Сu. У цій роботі, шляхом проведення оплавлення припою при температурі близькій до 260 °С, було досліджено ефект додавання незначної кількості Co на міжфазній границі між звичайним сплавом SAC305 та сплавом з низьким вмістом срібла SAC107 та мідною підкладкою. Крім того, вплив домішок Co на зростання міжфазних інтерметалідів досліджувалося при температурі 150 °C після наддовгої обробки обпалюванням протягом 384, 768 та 1536 год. За допомогою електронних мікроскопів отримано мікрознімки у вигляді зверху, а також у вигляді поперечного перерізу. Було встановлено, що додавання незначної кількості Co може значно підвищити якість міжфазних зерен інтерметалідів Cu6Sn5 після процесу оплавлення припою та перешкоджати зростанню Cu3Sn після обробки обпалюванням. Це пояснюється заміною атомів міді атомами Со в кристалах Cu6Sn5, що, в свою чергу, пригнічує дифузію міді і перешкоджає перетворенню Cu6Sn5 на Cu3Sn в процесі старіння. Бібліогр. 8, табл. 1, рис. 9
Ключові слова: безсвинцевий припій, Sn-Ag-Cu, інтерметалідне з`єднання, мікроструктура

Надійшла до редакції 26.05.2020

Список літератури

1. Chen, X., Zhou, J., Xue, F, Bai, J., Yao, Y. (2015) Microstructures and mechanical properties of Sn-0.1 Ag-0.7 Cu- (Co, Ni, аnd Nd) lead-free solders. J. Electron. Mater., 44, 2, 725-732.
2. Nishikawa, H., Komatsu, A., Takemoto, T. (2008) Effect of Ni or Co addition to Sn-Ag solder on microstructure and joint strength at interface. Mater. Trans., 49, 7, 1518-1523.
3. Anderson, I.E. (2007) Development of Sn-Ag-Cu and Sn-Ag-Cu-X alloys for Pb-free electronic solder applications, J. Mater. Sci-Mater. El., 18, 1-3, 55-76.
4. Gao, F., Takemoto, T., Nishikawa, H. (2006) Effects of Co and Ni addition on reactive diffusion between Sn-3.5Ag solder and Cu during soldering and annealing. Mater. Sci. Eng. A., 420, 1-2, 39-46.
5. Haseeb, A., Leng, T.S. (2011) Effects of Co nanoparticle addition to Sn-3.8Ag-0.7 Cu solder on interfacial structure after reflow and ageing. Intermetallics, 19, 5, 707-712.
6. Kim, D.H., Cho, M.G., Seo, S.K., Lee, H.M. (2009) Effects of Co addition on bulk properties of Sn-3.5Ag solder and interfacial reactions with Ni-P UBM. J. Electron. Mater., 38, 1, 39-45.
7. Nishikawa, H., Komatsu, A., Takemoto, T. (2007) Morphology and pull strength of Sn-Ag (-Co) solder joint with copper pad. et al., 36, 9, 1137-1143.
8. Mu, D.K., McDonald, S.D., Read, J., Huang, H. and Nogita, K. (2015) Critical properties of Cu6Sn5 in electronic devices: Recent progress and a review. Curr. Opin. Solid. St. M., 20, 2, 55-76.

---

Реклама в цьому номері:

---