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摘要 高度可靠的无铅合金,商业名称为 Innolot,可在高温下工作,是一种锡-银-铜 (SAC) 冶金系统,其中添加了其他元素来硬化合金并提高其蠕变强度,从而显着提高焊点的可靠性。与传统的 SAC 合金相比,在温度循环测试 (TCT) 的基础上,特性寿命可以从 -40°C 延长到 +125°C,甚至延长到 150°C。汽车行业的组件越来越需要更高的可靠性,以满足安全相关和新兴应用的需求,例如高级驾驶辅助系统 (ADAS)。降低成本的要求要求采用新方法来优化焊接工艺和材料。由于当前的回流工艺更喜欢氮气气氛,以便在高可靠性焊接中减少缺陷,因此我们的研究重点是部分和/或完全改变空气焊接工艺。此外,我们还研究了不同表面处理(例如化学锡、NiAu 和 Cu OSP)以及改进的合金成分对焊接性能的影响。除了对各种组件进行初步特性分析外,还报告了 Heraeus Reliability1 印刷电路板的可靠性测试以及从 -40 到 +150°C 的温度循环测试(最多 2500 次),并讨论了由此产生的故障模式。此外,本文还介绍了通过工艺和/或材料优化降低成本的潜力,同时不会降低此类汽车应用的高可靠性性能。关键词 ADAS、汽车安全应用、成本效益、高可靠性焊料、Innolot。
摘要:与磁致伸缩系数高但矫顽场大的多晶 Fe 基合金和磁致伸缩系数较小的 Co 基非晶合金(λ s = − 3 至 − 5 ppm)相比,Fe 基非晶材料具有高饱和磁致伸缩系数(λ s = 20–40 ppm)和低矫顽场,为磁传感器、执行器和磁致伸缩换能器提供了新的机会。增材层制造 (ALM) 为更复杂的净成型设计提供了一种新的制造方法。本文回顾了用于制造 Fe 基非晶磁性材料的两种不同的 ALM 技术,包括结构和磁性能。选择性激光熔化 (SLM)——一种粉末床熔合技术——和激光工程净成型 (LENS)——一种定向能量沉积方法——均已用于制造非晶态合金,因为它们在文献中具有高可用性和低成本。利用 SLM 技术引入了两种不同的扫描策略。第一种策略是双扫描策略,可实现 96% 的最大相对密度和 1.22 T 的相应磁饱和度。它还将玻璃相含量提高了 47% 的数量级,并提高了磁性能(将矫顽力降低至 1591.5 A/m,将磁导率提高至 100 Hz 时的 100 左右)。第二种是新颖的扫描策略,涉及两步熔化:初步激光熔化和短脉冲非晶化。这使非晶相分数增加到高达 89.6%,相对密度增加到 94.1%,并将矫顽力降低到 238 A/m。另一方面,尽管 LENS 技术具有提供优异的机械性能、可控的成分和微观结构等优点,但由于其几何精度较低(0.25 毫米)且表面质量较低,因此在非晶态合金生产中的应用并不像 SLM 那样广泛。因此,它通常用于复杂程度较低的大型部件及其修复,由于尺寸限制而限制了非晶态合金的生产。本文全面回顾了这些用于 Fe 基非晶态磁性材料的技术。
AL4.5WT%CU是一种航空和汽车合金,在产业中广泛用于结构目的。这项工作的目的是评估AL4.5WT%Cu合金,常规和单向的两个不同的固化过程及其重结晶过程。首先,AL4.5WT%Cu合金被冷旋转锻造变形,然后在250至450°C的温度下处理热量。在54%,76%和91%的面积减少后获得了用于分析的样品。进行了光学显微镜,扫描电子显微镜和Vickers显微硬度的测试,以评估重结晶过程。结果表明,重结晶始于350ºC,因为传统样品在5分钟后呈现了完全的重结晶,而单向样品仅呈现部分再结晶。通常,对所有进行的所有分析都呈现出相似的结果。
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尽管可以用卢瑟福背散射光谱法 (RBS) 和 X 射线衍射 (XRD) 高精度地测量材料成分和应变,但这些技术非常耗时,并且提供的信息是样品相对较大区域的平均信息,远大于典型的设备尺寸。这使得它们不适合表征亚微米级的成分和应变变化,这种变化发生在例如选择性半导体生长过程中或结构化之后。透射电子显微镜 (TEM) 结合能量色散 X 射线光谱法 (EDXS) 或电子纳米衍射可以提供具有纳米级分辨率的成分和晶格信息,但是这些技术需要破坏被分析的样品。相反,微拉曼光谱可以提供亚微米分辨率和高速,并且是非破坏性的。因此,微拉曼光谱可以成为研究 Si x Ge 1 − x − y Sn y 层中材料成分和应变的有效工具。为了通过拉曼光谱测量成分和应变,必须推导出拉曼光谱峰位置与材料成分以及应变之间的经验关系。之前对 Si x Ge 1 − x − y Sn y 合金拉曼位移的研究
由于自旋极化受 Heusler 合金元素组成的影响,因此表征和优化 Heusler 合金的原子组成以实现最高自旋极化非常重要。但目前用于确定半金属自旋极化的方法要么耗时,要么仅提供间接测量。
在恒幅试验条件下,金属和合金的疲劳裂纹扩展 (FCG) 行为通常用裂纹扩展速率 da/dN 与应力强度因子范围� K 之间的关系来描述。图 1 示意性地显示了速率 da/dN 与� K 的典型对数-对数图,该图具有 S 形,可分为三个区域 [1-4]。区域 I 是近阈值区域,其中曲线变得陡峭并似乎接近渐近线� K th ,即下限� K 值,低于该值预计不会发生裂纹扩展。区域 II(中间区域)对应于稳定的宏观裂纹扩展。巴黎幂律 [5] 是一种经验关系,在对数-对数拟合中显示一条直线,是中等裂纹扩展速率(10 -8 至 10 -6 m/循环)此区域中疲劳的基本模型。区域 III 与最终失效前的快速裂纹扩展有关,主要受 K c 控制,即材料和厚度的断裂韧性。长期以来,人们观察到,对于固定的 � K ,da/dN 受应力循环不对称性的强烈影响,通常以载荷比 R 表示 [6-8]。发现阈值应力强度值 (� K th ) 取决于 R
1 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室,北京 100029;wangguilei@ime.ac.cn(GW);sujiale@ime.ac.cn(JS);miaoyuanhao@ime.ac.cn(YM);lijunjie@ime.ac.cn(JL);renyuhui@ime.ac.cn(YR);lijunfeng@ime.ac.cn(JL) 2 中国科学院大学集成电路学院,北京 100049 3 北京超弦存储技术研究院,北京 100176 4 清华大学集成电路学院,北京 100086;jun-xu@tsinghua.edu.cn 5 广东大湾区集成电路与系统研究院光电混合集成电路研发中心,广州 510535; linhongxiao@ime.ac.cn (HL); liben@ime.ac.cn (BL) 6 中国科学院微电子研究所高频高压器件与集成研究发展中心,北京 100029,中国;xunmeng@ime.ac.cn 7 北方华创科技集团股份有限公司,北京 100176,中国;gushihai@naura.com 8 北京航空航天大学综合科学与工程学院费尔特北京研究所,北京 100191,中国;kaihua.cao@buaa.edu.cn 9 中瑞典大学电子设计系,Holmgatan 10, 85170 Sundsvall,瑞典* 通讯地址:kongzhenzhen@ime.ac.cn (ZK); liangrr@mail.tsinghua.edu.cn (RL); rad@ime.ac.cn (HHR);电话:+86-010-82995897(中控)