在硬度方面,AgSn 合金相较于纯 Sn 有明显提升 。这种较高的硬度使得焊接接头具备更好的耐磨性和抗变形能力,从而提高了整个焊接结构的稳定性和使用寿命。在汽车发动机的电子控制系统中,焊点需要经受长期的机械振动和高温环境,AgSn 合金的高硬度特性能够保证焊点在这种恶劣条件下不易磨损和变形,确保系统的可靠运行。AgSn 合金具备低温焊、耐高温特性的内在原因主要与其成分和晶体结构相关 。Sn 的低熔点特性是实现低温焊接的基础,而 Ag 的加入不仅提高了合金的强度和硬度,还增强了合金的耐高温性能。在高温环境下,Ag 原子与 Sn 原子之间形成的化学键能够有效抵抗热运动的破坏,使得合金能够保持稳定的结构和性能,从而实现耐高温的要求。TLPS 焊片促进液相均匀分布。库存TLPS焊片工艺

瞬时液相扩散连接工艺(TLPS)是一种先进的焊接技术,其原理主要包括液相形成、等温凝固和成分均匀化三个过程。在液相形成阶段,当加热到一定温度(本文中为 250℃)时,AgSn 合金中的低熔点成分(如 Sn)会熔化,形成液相。液相能够填充被焊接材料表面的间隙和凹凸不平之处,实现良好的润湿。在等温凝固阶段,随着保温时间的延长,液相中的元素会向被焊接材料和未熔化的合金基体中扩散。由于扩散作用,液相的成分发生变化,熔点逐渐升高,当温度保持不变时,液相会逐渐凝固,形成固态的焊接接头。库存TLPS焊片工艺耐高温焊锡片延缓氧气内部扩散。

合金的硬度也是衡量其性能的关键指标之一。AgSn 合金的硬度受到多种因素的影响,包括成分比例、晶体结构以及加工工艺等。适当的银含量添加可以有效提高合金的硬度,增强其在机械应力作用下的抵抗能力。在电子封装中,焊接接头需要承受一定的机械振动和冲击,AgSn 合金焊片的较高硬度能够保证接头在这些复杂的机械工况下不发生变形或开裂,从而提高电子设备的可靠性和使用寿命。AgSn 合金具备低温焊、耐高温特性与上述物理化学性质密切相关。在低温焊接过程中,合金中的低熔点相首先熔化,形成液相,填充焊接界面的间隙,实现金属间的连接。
AgSn合金具有面心立方结构的固溶体相,这种晶体结构赋予了合金良好的塑性和韧性。在实际应用中,良好的塑性使得合金在焊接过程中能够更好地填充间隙,实现紧密连接;而较高的韧性则保证了焊接接头在承受外力时不易发生脆性断裂。以航空航天领域为例,飞行器的电子设备焊点需要承受剧烈的振动和温度变化,AgSn合金的优良塑性和韧性能够确保焊点在这些极端条件下依然保持稳定,保障设备的正常运行。在电子封装领域,特定成分比例的AgSn合金能够满足焊点对机械强度和导电性的要求,确保电子器件在复杂工况下稳定运行。扩散焊片适应集成电路封装需求。

AgSn 合金 TLPS 焊片的耐高温机制主要基于以下几个方面。合金中的 Ag 和 Sn 元素形成了稳定的金属间化合物,如 Ag₃Sn,这些化合物具有较高的熔点和热稳定性,能够在高温下保持其结构和性能的稳定,为焊片提供了基本的耐高温保障。在高温环境下,焊片表面形成的氧化膜虽然存在一定的局限性,但在一定程度上减缓了氧气向内部的扩散速度,降低了氧化速率,从而延长了焊片在高温下的使用寿命。此外,合金的晶体结构和原子间的结合力在高温下能够保持相对稳定,使得焊片在承受高温和外力作用时,能够有效抵抗变形和损伤,维持良好的力学性能和连接性能。耐高温焊锡片硬度高于纯锡。库存TLPS焊片工艺
耐高温焊锡片耐 450℃高温环境。库存TLPS焊片工艺
AgSn 合金的熔点相对较低,这是其能够实现低温焊接(250℃固化)的重要原因之一。同时,其硬度适中,既保证了焊接接头的强度,又具有一定的韧性。该合金具备低温焊、耐高温特性的内在原因可以从以下几个方面解释:一方面,Sn 元素的存在降低了合金的熔点,使得焊片能够在较低温度下熔化并实现固化焊接;另一方面,Ag 元素具有较高的熔点和优良的耐高温性能,在焊接完成后,通过扩散等作用,形成的焊接接头能够在高温环境下保持稳定的结构和性能,从而使焊片具有耐高温的特点。库存TLPS焊片工艺