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铋对Sn-9Zn-xBi钎料组织、性能及界面反应层的影响( Effects of Bismuth on the Microstructure, Properties, and Interfacial Reaction Layers of Sn-9Zn-xBi Solders )
YZ Peng CJ Li JJ Yang JT Zhang JH Yi
在电子封装中，Sn-Zn无铅焊料具有很大的应用前景。采用熔炼法制备了Sn-9Zn-xBi合金。本文系统地研究了Bi对Sn-9Zn-xBi合金的组织、熔化行为、润湿性、力学性能、抗氧化性能、导电性以及Sn-9Zn-xBi/Cu接头中的界面反应的影响。随着Bi含量的增加，粗大的富Zn相变大，不利于钎料的抗氧化性。熔化温度、固相线温度、液相线温度随Bi加入量的增加而降低，但熔化范围增大。添加适量的Bi可显著提高Sn-9Zn的铺展速率，但降低其抗氧化性。由于Bi元素的固溶体效应，Sn-9Zn钎料的抗拉强度提高，但塑性和导电性下降。Sn-9Zn和Cu接头的IMC层由-CuZn5相和-Cu5Zn8相组成。随着Bi元素含量的增加，界面反应层的厚度首先增加。当Bi元素含量超过3wt.%时，聚集的Bi元素对IMC形成的抑制作用大于较长反应时间的正作用，并且IMC的厚度减小。
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