| کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
|---|---|---|---|---|
| 1445605 | 1509595 | 2014 | 10 صفحه PDF | دانلود رایگان |
کلمات کلیدی
1-مقدمه
2-آزمایشگاهی
جدول 1. شرایط آزمون.
شکل 1. ساختار ساندویچی نمونه(cu/solder/cu ) در سیستم برای ایجاد کردن یک گرادیان دمایی جاسازی شده بود
3-نتایج و بحث
1.3شبیه سازی گرادیان های دمایی
3.2 سیر تکامل میکروساختار در مدت مهاجرت گرمایی
شکل 2. a)توزیع دما در لایه لحیم از شبیه سازی b ANSYS.میکرو ساختار مشخص لایه لحیم بعد از 644 ساعت از آزمایش مهاجرت گرمایی
شکل 3. a سیر تکامل میکروساختار ناحیه A در نزدیک فصل مشترک نوک گرم، انحلال IMC را نشان میدهد b. ریخت شناسی نوک سرد IMC در ناحیه A از نوع حلزونی به نوع لایه ای تغییر شکل یافت C. تصویر SEM دو فصل مشترک بعد از 644 ساعت از آزمایش مهاجرت گرمایی شرح داده شده است. خط تیره در نوک گرم اولین موقعیت فصل مشترک لحیم/ مس را نمایش میدهد.
3.3مقایسه آزمایش پیرسختی هم دما و آزمایش مهاجرت گرمایی
شکل 4. سیر تکامل a. در نوک گرم و b. در نوک سرد در ناحیه B C. تصویر SEM دو فصول مشترک بعد از مهاجرت گرمایی در 644 ساعت، رشد متقارن IMC در ناحیهB را نشان میدهد.
شکل 5. IMCدر a. فصل مشترک بالایی و b. فصل مشترک در نمونه تحت عملیات پیر سختی همدما برای 783 ساعت
شکل 6. تغییر در ضخامت اندازه گیری شده در نمونه پیر سختی همدما، ناحیه A نمونه TM و ناحیه B مهاجرت گرمایی نمونه
3.4 تأثیر جهت گیری دانه قلع روی مهاجرت گیری مس
شکل 7. جهتگیری دانه قلع به وسیله آنالیز EBSD. قطب 001 شکل دانه ها درb. ناحیهB و C. ناحیه A
شکل 8. زاویه بین محور C دانه قلع و گرادیان دما بوسیله رنگ ها تعریف شده.
شکل 9. a نقشه جهتگیری و جهتگیری کریستال سه بعدی قلع نزدیک فصل مشترک نوک گرم b. تصویر SEM ناحیه دایره ای بسط داده شده است.
3.5 استخراج تئوری شار مهاجرت گرمایی
شکل 9. سیستم مختصات ترکیب شده محورهای a،b،c سلول واحد قلع
شکل 11.نمودار انحلال مس (انحلال IMC+ سوختنcu ) با cosα نشان میدهد که مقدار انحلال افزایش یافته بصورتیکه مقدار cosα افزایش یافته است.
شکل 12. شکل شماتیک نشاندهنده سیر تکامل میکروساختار که منجر به مهاجرت گرمایی مس وقتیکه محور c دانه قلع a. عمودی است و b. برابر با گرادیان دمایی است.
4. نتایج
The diffusion mechanism of Cu in a thin layer of Sn–3.5Ag sandwiched between two Cu foils was systematically investigated under a temperature gradient of 2200 °C cm−1. Experimental observation and theoretical derivation reveal that the microstructural evolutions induced by thermomigration are significantly affected by the tetragonal anisotropy of Sn. The thermomigration flux of Cu increased with the squared value of cos α, the angle between the c-axis of the Sn grain and the temperature gradient. When the c-axis of the Sn grain was parallel to the temperature gradient, a larger thermomigration flux of Cu was induced and the Cu atoms migrated from the hot end toward the cold end. This tended to form a prominent asymmetrical microstructure and cause failure: serious dissolution of intermetallic compounds (IMCs) and excessive consumption of Cu foil occurred at the hot end whereas abnormal accumulation of IMCs was observed at the cold end. Instead, when they are perpendicular, thermomigration would be mitigated due to the lower induced flux. No failure or symmetrical growth of IMCs was found at either interface.
Journal: Acta Materialia - Volume 81, December 2014, Pages 141–150