钎焊中Au80Sn20共晶钎料与Ni/Au镀层的界面反应

作者：胡子翔; 张阳阳; 王梅; 王昭漫; 杨欢天

来源：电焊机, 2020, 50(02): 19-24.

• 共晶钎料
• 4J34可伐合金
• 界面反应
• 异种金属
• 连接机理

采用Au80Sn20共晶钎料钎焊4J34可伐合金基板与铝硅基板(50%Si-Al),板材表面均有Ni/Au镀层。通过光学显微镜研究了工艺参数对钎缝宏观形貌的影响。采用扫描电镜、EDS能谱分析和XRD检测研究了钎缝组织成分以及钎料与基板、基板镀层间的元素扩散和界面反应,从而探究异种金属材料钎焊连接机理。结果表明,钎焊时,基板材料表面的Au层完全进入钎料中,暴露出的Ni层与钎料中的Sn形成金属间化合物Ni3Sn4,钎料发生共晶反应生成AuSn共晶与Au5Sn棒状枝晶,并析出大量的Au,Au5Sn包围在Ni3Sn4外围,钎料中间层形成AuSn共晶与富Au区。基板元素Fe、Co、Al、Si和钎料元素Au、Sn均无法通过Ni镀层的阻挡相互扩散,唯一能突破Ni镀层在基板和钎料中扩散的是P元素。

• 单位
  材料成形与模具技术国家重点实验室; 华中科技大学; 中国电子科技集团公司第三十八研究所