低温Sn-xBi-1Ag焊料合金的凝固微观组织及性能研究OA

Sn-Bi-Ag合金的凝固微观组织及其性能对焊点的可靠性有重要影响。以Sn-10Bi-1Ag和Sn-57Bi-1Ag(质量分数,%)为研究对象,探索了Bi元素及冷却速率对合金凝固微观组织及纳米硬度的影响规律,同时明确了两种合金热稳定性和热膨胀系数的差异,建立了合金微观组织与性能的关联性。结果表明,两种合金的凝固微观组织均由β-Sn相,Bi相和Ag3Sn相组成,Bi含量对Sn-xBi-1Ag合金微观组织和纳米硬度的影响远大于冷却速率的影响。不同冷却速率下,Sn-10Bi-1Ag合金的硬度相比于Sn-57Bi-1Ag合金的硬度分别提高了~32%(10℃/min)和~22%(40℃/min)。这是由于Sn-10Bi-1Ag合金中细小而弥散Bi颗粒阻碍了β-Sn基体的局部塑性变形,具有明显的强化作用。Sn-57Bi-1Ag合金中β-Sn/Bi片层间距也会影响其力学性能。此外,Sn-57Bi-1Ag合金的热稳定性高于Sn-10Bi-1Ag合金,然而其平均热膨胀系数更低。