DEVELOPMENT OF HIGHLY RELIABLE LEAD FREE SOLDER

开发高可靠性无铅焊料

• 批准号: 11555177
• 负责人: OTSUKA Masahisa
• 金额: $ 7.94万
• 依托单位: SHIBAURA INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B).
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11555177/
• 关键词: lead free solder; mechanical properties; isothermal fatigue; thermal fatigue; Sn-Ag alloy; Cofin-Manson's rule; microjoining; creep; コフィン-マンソン則

Creep characteristics of Sn-3.5%Ag solder alloys in the as-cast state have been investigated in temperature range between 298K and 398K and creep rate range between 1x10^<-8>s^<-1> and 1x10^<-2>s^<-1> with special reference to the effect of third elements. It is found that Sn-3.5%Ag binary alloy shows power-law creep in which stress exponent (n) is about 10 due to the dispersion strengthening effect of Ag_3 Sn particles. The addition of copper up to 2mass% improves the creep strength of Sn-3.5% Ag binary alloy only slightly both at 298K and at 398K.The addition of bismuth up to 10mass% strengthens it considerably at room temperature through the cooperation of dispersion hardening due to Ag_3 Sn and bismuth phases and solution hardening due to solute bismuth atoms, but degrades it in the low stress regime at 398K principally due to the coarsening of bismuth phase during creep.

研究了铸态Sn-3.5%Ag焊料合金在298K~398K温度范围、蠕变速率1x10^<-8>s^<-1>~1x10^<-2>s^<-1>范围内的蠕变特性，并特别考虑了第三种元素的影响。研究发现,由于Ag_3 Sn颗粒的弥散强化作用,Sn-3.5%Ag二元合金呈现幂律蠕变,应力指数(n)约为10。在298K和398K时，铜的添加量达到2mass%仅略微提高了Sn-3.5%Ag二元合金的蠕变强度。添加量高达10mass%的铋通过Ag_3 Sn和铋相的弥散硬化以及固溶铋原子的固溶硬化的协同作用，在室温下显着增强了蠕变强度，但在398K的低应力状态下却降低了蠕变强度，这主要是由于 蠕变过程中铋相的粗化。

项目成果

森畑智雄,苅谷義治,羽沢栄作,大塚正久: "Sn-3.5%Ag系はんだ合金のクリープ-疲労寿命予測と損傷機構"Proc.7th Symp.MATE. 1. 435-440 (2001)

Tomoo Morihata、Yoshiharu Kariya、Eisaku Hazawa、Masahisa Otsuka：“Sn-3.5%Ag 焊料合金的蠕变疲劳寿命预测和损伤机制”Proc.7th Symp.MATE。

大塚正久,苅谷義治: "Sn-Ag-Cuソルダの動的強度"溶接学会マイクロ接合委員会資料. No.30. 55-60 (2000)

Masahisa Otsuka、Yoshiharu Kariya：“Sn-Ag-Cu 焊料的动态强度”焊接学会微连接委员会材料第 30. 55-60 号（2000 年）。

大塚正久,苅谷義治: "Sn-Ag-Cuソルダの動的強応"溶接学会マイクロ接合委員会資料. No.30. 55-60 (2000)

Masahisa Otsuka、Yoshiharu Kariya：“Sn-Ag-Cu 焊料的动态强应力”焊接学会微连接委员会材料第 30 号（2000 年）。

中村久美子,苅谷義治,田中靖則,中岸豊,大塚正久: "Sn-Ag-Cu系はんだによる無電解Ni-Pめっき被覆銅接合体の強応改善"Proc.7th Symp.MATE. 1. 475-480 (2001)

Kumiko Nakamura、Yoshiharu Kariya、Yasunori Tanaka、Yutaka Nakagishi、Masahisa Otsuka：“使用 Sn-Ag-Cu 焊料改善化学镀 Ni-P 铜接头的强应力” Proc.7th Symp.MATE. ）

大塚正久: "鉛フリーはんだの機械特性について"鉛フリーはんだ実用化セミナーテキスト. 1. 33-50 (2000)

大冢正久：“无铅焊料的机械性能”无铅焊料实际应用研讨会文本 1. 33-50 (2000)。