NiCu低温TLP扩散连接接头组织及性能.doc

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Ni-Cu低温TLP扩散连接接头组织及性能
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法试验采用的Ni/Sn/Cu试件结构如图1所示，%的锡箔，尺寸规格为10mm×10mm×40
×10mm×%，首先对金属基板进行打磨、抛光，然后对锡箔和金属基板进行清洁处理，并在
℃，并在260℃的温度下分别保温15，30，45，60，90和120min，(SEM)和电子背散射衍射分析仪(EBSD)观察接头的微观组织；利用能谱仪
(EDS)，利
用差热扫描量热仪(DSC)测试IMCs接头的重熔温度，加热
速率为10℃/min，通入氮气，气体压力和流量为150kPa
和50mL/，利用键合强度测试
仪测定接头的抗剪强度，剪切速度为200μm/s，试件数量为
20个，-CuTLP扩散连接工艺示
--CuTLP扩散连接接头组织演变图2所示为Ni/Sn/Cu试件进行TLP扩散连接时在
℃等温反应下不同保温时间形成接头的截面微观组织
，当等温反应时间为15min时，形
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成的接头中仍残留着大量的锡钎料，而在Sn/Ni和Sn/Cu界

形貌，即在靠近镍基板处生长的平层状IMCs的顶部松散地
堆叠着针状的IMCs，；
Sn/Cu界面处形成的IMCs则呈扇贝状形貌，平均厚度为
，Sn/Ni和Sn/Cu界面
处的IMCs皆为(Cu,Ni)，
Sn/Ni和Sn/Cu界面处的(Cu,Ni)6Sn5IMCs持续生长，如图
，Sn/Ni界面处IMCs层的
；Sn/，如图2c所示，Sn/
μm；Sn/Cu界面处先前生成的扇贝状IMCs顶部出现堆叠的
颗粒状IMCs，整体IMCs层的平均厚度增长至

反应时间达到60min时，如图2d所示，Sn/，而Sn/，此时接头中的大部分的锡钎料已经被界面反应消耗，接头两侧的IMCs层接触融合，，如图2e所示，接头中间残留的锡钎料持续减少，同时在Sn/Cu界面处生成了新
的IMCs相，
120min时，残留的锡钎料全部耗尽，形成了完全由
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(Cu,Ni)6Sn5和Cu3SnIMCs组成的接头，其中(Cu,Ni)，Cu3SnIMCs层平均厚度为
℃不同反应时间形成的接头截面组织
-sectionalmicrostructuresofj