无铅焊料合金的微观结构形成和演变

活动品牌 大连理工大学-学术活动
主 讲 人 咸经纬 伦敦帝国理工学院博士后
活动地点 材料学院后三楼报告厅
开始时间 2019-01-02 14:00
结束时间 2019-01-02 16:00

活动简介:

无铅焊料合金的微观结构形成和演变,取决于其中各相晶粒(beta-Sn ,各类金属间化合物以及共晶组织)的形核,凝固和生长过程。在消费电子产品的日常使用中,热循环以及其产生的热胀冷缩效应也是影响焊料连接处稳定性的重要因素。本次报告将围绕无铅焊点从形成到使用的不同阶段中微观结构演变的机理展开,对以下几个方面分别进行相关的介绍: 1)Cu6Sn5,作为一种无铅焊料中很普遍的金属间化合物,通常是凝固中最先形成的相。铝元素对Cu6Sn5细化原理研究将作为一个例子,来介绍如何应用EBSD研究晶体取向关系。 2)先析出的Cu6Sn5 晶体的生长形貌也决定了凝固后的微观结构。Cu6Sn5形貌取决于合金液态中Cu含量以及冷却速度, 其根源是界面生长机理的转变。3)beta-Sn 是紧随其后形成,并是最主要的相。beta-Sn粉末在Cu6Sn5 上直接凝固的相关EBSD+FIB实验研究,会有助于解释金属间化合物层对焊点连接处beta-Sn形核的重要性。4)最后,在产品日常使用中,由于主体相beta-Sn与各类金属间化合物(例如Cu6Sn5, Ag3Sn, Cu3Sn, Ni3Sn4 等)的热膨胀系数不同,将会产生热应力继而影响焊点稳定性。因此,利用同步辐射X射线衍射(Synchrotron XRD)对于这些常见相的各向异性热膨胀系数的测量和讨论有助于减小热应力。    报告内容涉及到一些基本和相互结合的实验表征手段,包含电子背散射衍射(EBSD),FIB三维重构,同步辐射X射线二维成像的图像分析等。