金属学报  2008, Vol. 44 Issue (4): 467-472

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Sn-Cu钎料液态结构的研究

赵宁;潘学民;马海涛;王来

大连理工大学材料工程系

THE LIQUID STRUCTURE OF SN-CU LEAD-FREE SOLDERS

Zhao Ning;;;

大连理工大学材料工程系

赵宁; 潘学民; 马海涛; 王来 . Sn-Cu钎料液态结构的研究[J]. 金属学报, 2008, 44(4): 467-472 .
, , , . THE LIQUID STRUCTURE OF SN-CU LEAD-FREE SOLDERS[J]. Acta Metall Sin, 2008, 44(4): 467-472 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(450 KB)   摘要: 利用高温X射线衍射仪测试了Sn-0.7Cu和Sn-2Cu (质量分数, %)钎料在260, 330和400℃的液态结构. 在共晶Sn-0.7Cu钎料熔体中仅存在短程有序结构; Sn-2Cu在260℃下的结构因子曲线小角度区域出现预峰, 表明熔体中除存在短程有序结构外还存在中程有序结构. 中程有序结构与Cu6Sn5团簇的形成有关, 团簇的数量随温度的升高而迅速减少, 在400℃时消失, Cu-Sn间的交互作用不再存在. 通过计算得到了两种钎料合金熔体的相关半径rc和配位数Nmin, 给出了它们随温度的变化趋势. 对径向分布函数(RDF)的Gaussian分解显示, Sn-Cu钎料液态中Cu-Sn团簇的尺寸随着Cu含量的增加而增大. 关键词 ： Sn-Cu,  无铅钎料,  X射线衍射,  液态结构     Abstract：The liquid structuer of two molten lead-free solder alloys, Sn-0.7Cu and Sn-2Cu (wt.%), were studied at 260, 330 and 400篊 by using high temperature X-ray diffractometor. Only short range order (SRO) structure was detected in molten Sn-0.7Cu solder under all temperature. A pre-peak was found in the low Q part of the structure factor S(Q) of Sn-2Cu tested under 260篊, implying that there exists not only SRO structure but also medium range order (MRO) structure in molten Sn-2Cu solder. The appearance of pre-peak is related to the existence of Cu6Sn5-phase-like MRO clusters in molten solder. But the amount of Cu-Sn clusters decreased sharply with increasing temperature, and the pre-peak disappeared finally at 400篊 indicating that the temperature is high enough to destroy the bond in Cu-Sn correlations. The correlation raduis rc and the coordination number Nmin of the two liquid solders were obtained by calculation, and then the changing trend of the two parameters with temperature was set out. The result of Gaussian decomposition of the radial distribution function (RDF) shows that the size of Cu-Sn correlations in molten Sn-Cu solders increases with increasing Cu content. Key words： Sn-Cu    lead-free solder    X-ray diffraction    liquid structure    MRO 收稿日期: 2007-09-12      ZTFLH:  TG245.1   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 赵宁 潘学民 马海涛 王来 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2008/V44/I4/467 [1]Chu G.Acta Phys Sin,1998;47:1142 (储刚．物理学报，1998；47：1142) [2]Qin J Y,Gu T K,Tian X L,Bian X F.Acta Metall Sin, 2004;40:689 (秦敬玉，谷廷坤，田学雷，边秀房．金属学报，2004；40：689) [3]Liu G,Lu K,Liang Z D.Acta Phys Sin,2000;49:1520 (刘刚，卢柯，梁志德．物理学报，2000；49：1520) [4]Elliott S R.Nature,1991;354:445 [5]Chen W T,Ho C E,Kao C R.J Mater Res,2002;17:263 [6]Chen S W,Lee S W,Yip M C.J Electron Mater,2003; 32:1284 [7]Yu D Q,Wu C M L,He D P,Zhao N,Wang L,Lai J K L.J Mater Res,2005;20:2205 [8]Waseda Y.The Structure of Non-Crystalline Materails. New York:McGraw-Gill,1980:27 [9]Qin J Y,Bian X F,Sliusarenko S I,Wang W M.J Phys: Condens Matter,1998;10:1211 [10]Giessen B C,Wager C N J.Liquid Metals.New York: Marcel Dekker,1972:652 [11]Buhalenko V V,Ilinskii A G,Romanova A V.Met- allofizika,1991;13:92. [12]Bian X F,Wang W M,Li H,Ma J J.Liquid Structure of Metals.Shanghai:Shanghai Jiao Tong University Press, 2003:8 (边秀房，王伟民，李辉，马家骥．金属熔体结构．上海：上海交通大学出版社，2003：8) [13]Sadigh B,Dzugutov M,Elliot S R.Phys Rev,1999;59B: 1 [14]Alblas B P,Van der Lugt W,Dijkstra J,Geertsma W, Van Dijk C.J Phys F:Met Phys,1983;13:2465 [15]Bian X F,Pan X M,Qin X B,Jiang M H.Sci Chin,,2002; 32E:145 (边秀房，潘学民，秦绪波，蒋民华．中国科学，2002：32E：145) [16]Qin J Y,Bian X F,Wang W M.Acta Phys Sin,1998;47: 438 (秦敬玉，边秀房，王伟民．物理学报，1998；47：438) [17]Coulson C A,Rushbrooke G S,Wills H H.Phys Rev,1939; 56:1216 [18]Wang W M,Bian X F,Qin J Y,Zhang L,Ye Y F.Sci Chin,1999;42E:631 [19]Schnyders H S,Zytveld J B V.J Phys:Condens Matter, 1997;9:L677 [1] 李时磊, 李阳, 王友康, 王胜杰, 何伦华, 孙光爱, 肖体乔, 王沿东. 基于中子与同步辐射技术的工程材料/部件多尺度残余应力评价[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1001-1014. [2] 郭福, 杜逸晖, 籍晓亮, 王乙舒. 微电子互连用锡基合金及复合钎料热-机械可靠性研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 744-756. [3] 李亦庄,黄明欣. 基于中子衍射和同步辐射X射线衍射的TWIP钢位错密度计算方法[J]. 金属学报, 2020, 56(4): 487-493. [4] 李长记,邹敏杰,张磊,王元明,王甦程. 外延膜的高分辨X射线衍射分析[J]. 金属学报, 2020, 56(1): 99-111. [5] 何卫锋, 李翔, 聂祥樊, 李应红, 罗思海. 钛合金薄壁构件激光冲击残余应力稳定性研究[J]. 金属学报, 2018, 54(3): 411-418. [6] 史金涛,侯陇刚,左锦荣,卢林,崔华,张济山. 304奥氏体不锈钢超低温轧制变形诱发马氏体转变的定量分析及组织表征*[J]. 金属学报, 2016, 52(8): 945-955. [7] 张玉妥,李丛,王培,李殿中. 9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(4): 403-409. [8] 郝虎 史耀武 夏志东 雷永平 郭福 李晓延. Sn--3.8Ag--0.7Cu--1.0Er无铅钎料中Sn晶须变截面生长现象[J]. 金属学报, 2009, 45(2): 199-203. [9] 曹为民; 陈浩; 石新红; 朱律均; 姬学彬; 张磊 ; 印仁和 . Co/Pd纳米多层膜的制备及其磁性能[J]. 金属学报, 2008, 44(4): 445-450 . [10] 张俊; 王苏程; 吴尔冬; 张健; 楼琅洪 . X射线衍射法测定加载条件下镍基单晶高温合金的表层应力状态[J]. 金属学报, 2007, 43(11): 1161-1164 . [11] 王福学; 张磊; 史春元; 尚建库 . SnAgCu无铅钎料液体在非润湿线上的去润湿现象[J]. 金属学报, 2006, 42(12): 1298-1302 . [12] 姜传海; 程凡雄; 吴建生 . CoSi2薄膜二维X射线衍射线形分析与表征[J]. 金属学报, 2005, 41(5): 487-490 . [13] 殷凤仕; 管恒荣; 孙晓峰; 胡壮麒 . 铸态镍基高温合金M963的液态结构和熔体处理[J]. 金属学报, 2005, 41(11): 1190-1194 . [14] 秦敬玉; 谷廷坤; 田学雷; 边秀房 . Fe--Si合金系熔体结构的X射线衍射研究[J]. 金属学报, 2004, 40(7): 689-693 . [15] 姜传海; 吴建生; 王德尊 . SiCw/Al复合材料高温再结晶行为的X射线衍射分析[J]. 金属学报, 2004, 40(10): 1023-1026 . Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed