【摘 要】
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深空探测已经成为空间拓展的战略制高点,各航天大国都制定了长远的深空探测计划。由于深空探测器所处的宇宙环境极其复杂多变,深空探测器电子设备（电子器件）要承受多次大温变冷热冲击。焊点作为电子设备中电子器件重要一环,属于薄弱环节,必须采用耐大温变冷热冲击的钎料进行高可靠性连接。本文选取Au-30Ga中温钎料作为研究对象,系统研究了不同Cr含量对Au-30Ga钎料组织与性能的影响并对其作用机制进行深入探究
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深空探测已经成为空间拓展的战略制高点,各航天大国都制定了长远的深空探测计划。由于深空探测器所处的宇宙环境极其复杂多变,深空探测器电子设备（电子器件）要承受多次大温变冷热冲击。焊点作为电子设备中电子器件重要一环,属于薄弱环节,必须采用耐大温变冷热冲击的钎料进行高可靠性连接。本文选取Au-30Ga中温钎料作为研究对象,系统研究了不同Cr含量对Au-30Ga钎料组织与性能的影响并对其作用机制进行深入探究,以期为深空探测器电子设备中电子器件选用高可靠性钎焊材料提供理论依据。研究表明,Au-30Ga-xCr钎料具有优良的熔化特性,熔化区间约5。适量Cr元素的加入能够显著降低Au-30Ga-xCr钎料的氧含量。观察Au-30Ga-xCr钎料显微组织发现,添加Cr元素能够细化Au-30Ga-xCr钎料组织,显著减少钎料中大块Au Ga白色相的存在。在高密度封装中,Au-30Ga-0.3Cr钎料既具有优良的润湿、铺展性能,又能抑制钎料的过度漫溢。观察Au-30Ga-xCr/Ni焊点显微组织发现,添加适量Cr元素能够降低界面层厚度,改善界面形貌。添加0.3 wt.%Cr时,钎料抗剪强度最高,达到87.2 MPa,相比未添加Cr的焊点抗剪强度提高13.1%。大温变冷热冲击试验后,Au-30Ga-0.3Cr/Ni焊点界面厚度生长速率始终低于Au-30Ga/Ni焊点界面且Au-30Ga-0.3Cr/Ni焊点的抗剪强度始终高于Au-30Ga/Ni焊点,表明Cr元素的加入能够显著提高焊点的力学性能,明显改善焊点耐大温变冷热冲击可靠性。
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