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随着低温超导技术的同趋成熟,新型的直流稳恒强磁场设备研制成功,目前已被广泛地应用到了科学研究的各个领域,形成了一些具有广阔发展前景的交叉学科。强磁场材料科学就是在这样的背景下逐渐形成的。 强磁场不仅可以从宏观上控制材料的物理化学反应过程:而且还可以将高强度的能量无接触地传递到物质的原子尺度,改变原子的排列、匹配和迁移等行为,因此强磁场与无磁场条件下时效过程中不同物质之间的反应及相关原子的扩散行为将会有明显差异。据此,本文实验研究了不同强磁场条件下Sn-3Ag-0.5Cu/Cu、Sn-3.5Ag/Ni、Sn-0.7Cu/Ni焊点在时效过程中其界面金属间化合物的生长行为及元素原子扩散现象,研究结果表明: 1.对于Sn-3Ag-0.5Cu/Cu焊点,在0T、3T及8T不同磁场强度条件下时效过程中其界面金属间化合物层的厚度均随着时效时间的延长而增加,且不同磁场条件下时效过程中其界面IMC的生长动力学均符合x=Dt1/2关系。由生长动力学曲线斜率可得界面金属间化合物层的生长速率随着磁场强度的增加而增加。通过计算,可得8T正向强磁场与无磁场条件下时效过程中Sn-3Ag-0.5Cu/Cu界面IMC的生长激活能分别为17.32KJ/mol和51.26KJ/mol。 2.对于Sn-3.5Ag/Ni,8T反向强磁场条件下不同温度时效过程中其界面金属间化合物层的厚度也与时效时间的平方根成直线关系。由生长动力学曲线可得强磁场条件下界面化合物的生长速率也随着时效温度的升高而增加。与无磁场条件相比,8T反向强磁场条件下Sn-3.5Ag/Ni焊点在各时效温度下时效过程中其界面余属间化合物层的生长速率较大。通过计算可得,8T反向强磁场与无磁场条件下其界面金属间化合物层的生长激活能分别为29.51KJ/mol和48.22KJ/mol。 3.8T正、反向强磁场条件下190℃时效过程中Sn-3Ag-0.5Cu/Cu焊点、Sn-3.5Az/Ni焊点及Sn-0.7Cu/Ni焊点界面会属间化合物层的生长动力学曲线表明:正向强磁场条件下界面余属间化合物的生长速率比反向强磁场条件下的大。且正反向强磁场条件下Sn-3Ag-0.5Cu/Cu焊点及Sn-0.7Cu/Ni焊点界面的EDX分析结果表明:不同磁场方向对不同元素原子的扩散的影响不同。