论文摘要：电子器件焊接接头的组织和力学性能

 

电真空器件是一类极其重要的电子器件，在模拟电路中起整流、放大、调制、振荡、变频、锁相、控制等作用，如微波电子管、速调管、开关管等，具有效率高、寿命长、成本低廉以及安全系数高等特点，广泛应用于真空装置、电力电子、航空航天、航海、军事、商业以及医疗系统等重要领域。

随着当前速调管需求越来越大，应用越来越广泛，但是生产工艺环节的产品性能测试数据不足，不能对其可靠性和稳定性提供充分基础性数据支撑，因此亟需对主要的生产工艺进行测试分析。本文主要对电子器件焊接接头的微观组织、化合物成分以及力学性能进行分析，测试的数据为大功率速调管的生产提供基础性的数据支撑。

1. AgCu28钎料钎焊的无氧铜-无氧铜、无氧铜-镀镍不锈钢、无氧铜-蒙乃尔和无氧铜-镀镍可伐的接头实验分析发现，使用AgCu28钎料钎焊无氧铜和无氧铜时，钎料在焊缝融化均匀，润湿效果好。焊缝内形成了黑白相间的Ag和Cu的固溶体组织，分布均匀，焊缝结合紧密，接头组织良好，焊缝未产生晶界渗透现象。使用AgCu28钎料钎焊无氧铜和其他三种含Ni母材时，钎料与无氧铜母材反应剧烈，钎料沿着无氧铜晶界进行扩散，即发生明显的晶界渗透现象。使用AgCu28钎料钎焊无氧铜和含Ni母材时，含Ni母材中的Ni元素在钎焊过程中快速溶解进入钎料，且Ni元素始终沿着Cu晶界进行扩散，导致钎料对无氧铜母材产生晶界渗透。经分析认为，Ni元素在钎料中的溶解是导致钎料对无氧铜产生晶界渗透的主要原因。

    2. AuCu20钎料钎焊的无氧铜-无氧铜、无氧铜--镀镍不锈钢、无氧铜-蒙乃尔和无氧铜-镀镍可伐的接头实验分析发现，使用AuCu20钎料钎焊无氧铜-无氧铜以及无氧铜和含Ni母材时，钎料在焊缝融化均匀，润湿效果好。焊缝组织分布均匀，结合紧密，接头组织良好，钎料在焊缝形成均匀的Au和Cu的固溶体组织，钎料没有向母材溶解扩散的现象，即焊缝未产生晶界渗透。

3. Ag-25Cu-13In钎料焊接无氧铜和无氧铜母材时，钎料在焊缝熔化均匀，润湿效果好。焊缝中形成的是黑色的富Cu相（含有Ag的Cu固溶体和Cu7In3的混合物）和白色的富Ag相（Ag、Cu、In的固溶体），焊缝组织分布均匀，结合紧密，接头组织良好，焊接过程中有极少量的In元素向焊缝和母材的交界处溶解扩散。

4. Pd-65Ag-20Cu钎料焊接无氧铜和无氧铜母材时，钎料在焊缝熔化均匀，焊缝边界清晰且平整，焊缝中形成的是白黑相间的Ag和Cu的固溶体组织，其中均含有少量的Pd元素，焊缝区组织分布均匀，接头组织良好，结合紧密。钎料没有向母材区进行溶解扩散的现象。

5. 对以上焊接接头的抗拉标准件进行拉伸实验，结果表明，只有采用Ag-25Cu-13In钎料钎焊的无氧铜-无氧铜焊接接头在焊缝处发生断裂，焊缝无缺陷，说明焊缝接头的强度低于无氧铜母材的强度。其余的钎焊接头均在无氧铜母材处发生断裂，且为韧性断裂，所以其力学性能的各项指标均比较接近。

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