Interface reaction between Au80Sn20 eutectic solder and Ni/Au coating in soldering

钎焊中Au80Sn20共晶钎料与Ni/Au镀层的界面反应 Interface reaction between Au80Sn20 eutectic solder and Ni/Au coating in soldering 胡子翔 HU Zixiang 1 2 first-author 张阳阳 ZHANG Yangyang 1 2 王梅 WANG Mei 1 2 王昭漫 WANG Zhaoman 3 杨欢天 YANG Huantian 3 中国电子科技集团公司第三十八研究所 中国电子科技集团公司第三十八研究所 国家级工业设计中心(中电38所) 国家级工业设计中心(中电38所) 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室 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Ni 3 Sn 4 ,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,Au 5 Sn包围在Ni 3 Sn 4 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。 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Ni 3 Sn 4 ,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,Au 5 Sn包围在Ni 3 Sn 4 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。 共晶钎料 4J34可伐合金 界面反应 异种金属 连接机理 共晶钎料 4J34可伐合金 界面反应 异种金属 连接机理 TG454 国防基础科研项目（JCKY2016210B002) 2022-03-08 2 50