尼网增强超声波辅助Cu/Sn58Bi/Cu联合性能:实验和第一原则计算
Xi Huang1, Liang Zhang1, Yu-Hao Chen1
1School of Materials Science and Engineering, Xiamen University of Technology, Xiamen 361000, China.
Ultrasonics sonochemistry
|October 25, 2024
概括
在超声波辅助接 (UAS) 中,将 (Ni) 网添加到铜 (Cu) /锡- (Sn58Bi) 接接头上,可显著提高关节强度. 这种方法通过创建强大,高性能和节能连接来增强电子包装.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 金工业是金工业的一个方面.
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 传统的电子包装依赖于接接头,这可能是设备可靠性的弱点.
- 在苛刻的应用中,增强策略对于提高接接头的机械完整性至关重要.
- (Ni) 网格具有作为铜 (Cu) /锡- (Sn58Bi) 接接头的增强元件的潜力.
研究的目的:
- 为了研究Ni网格在Cu/Sn58Bi接接头中的强化作用.
- 评估超声波辅助接 (UAS) 对关节微观结构和机械性能的影响.
- 探索创造高强度,节能电子包装材料的潜力.
主要方法:
- 在Cu/Sn58Bi接接头中将Ni网格作为强化骨架.
- 超声波辅助接 (UAS) 的应用,以促进金结合和金属间化合物 (IMC) 的形成.
- 加强接接头的微观结构分析和剪切强度测试.
- 评估 (Cu,Ni) 6Sn5 IMC 的稳定性和性能的第一原则计算.
主要成果:
- UAS促进了 (Cu,Ni) 6Sn5 IMC层的形成,增强了关节的强度.
- 超声波处理提炼了 (Cu,Ni) <6><6>Sn<5>颗粒,并诱导了β-Sn和Bi颗粒的偏好方向.
- 在15秒的超声波应用后,达到72.23MPa的峰值剪切强度.
- 第一原理计算证实了不同Ni含量的 (Cu,Ni) 6Sn5的改善晶体结构稳定性和潜在的性能增强.
结论:
- 与UAS相结合的Ni网格增强,显著提高了Cu/Sn58Bi接接头的剪切强度.
- 精致的IMC结构和首选的粒度方向有助于增强机械性能.
- 这种方法为开发电子包装中的绿色和高性能连接技术提供了一个有希望的途径.
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