Solder joint with Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5

Solder joint with Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu superposition structure was designed and fabricated by two-step soldering process. Sn, Ag, and Cu atoms diffused from the Sn3.0Ag0.5Cu bulk into the molten Sn58Bi solder paste during the second soldering process. The Sn3.0Ag0.5Cu bulk in the composite solder joint increased the concentration and grain size of β-Sn in the Sn58Bi bulk. Moreover, a large amount of tiny Bi-rich particles were found in the Sn58Bi solder bulk. The formation and growth of the β-Sn phases in the Sn58Bi solder bulk was affected by the microstructure of the Sn3.0Ag0.5Cu bulk. Additionally, the β-Sn dendritic in Sn58Bi bulk grew along the Sn3.0Ag0.5Cu bulk like the sunlight. The composite solder joint showed more ductile features than the traditional Sn58Bi eutectic solder joint due to its microstructural transformation occurred during the second soldering process. The Sn3.0Ag0.5Cu bulk with superposition structure works as a barrier to propagate cracks and effectively suppresses the brittle failure of the solder joint.

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与Sn58Bi / Sn3.0Ag0.5Cu / Cu的叠加结构焊点设计并通过两步焊接工艺制造。从Sn3.0Ag0.5Cu散装到熔融Sn58Bi扩散的Sn，Ag和Cu原子焊料在所述第二焊接过程粘贴。所述Sn3.0Ag0.5Cu散装在复合焊点在Sn58Bi散装增加β-Sn的浓度和晶粒尺寸。此外，大量的微小的双富颗粒在Sn58Bi焊料堆积被发现了。在Sn58Bi焊料大部分β-Sn的相形成和生长受Sn3.0Ag0.5Cu散装的微结构。此外，在散装Sn58Bi的β-Sn的枝晶沿着Sn3.0Ag0.5Cu散装像阳光长大。复合焊点表现出比传统的Sn58Bi共晶焊料接头更韧性特征，由于其微观结构的转变过程中的第二焊接过程中发生。所述Sn3.0Ag0.5Cu散装与叠加结构成为屏障传播裂缝和有效地抑制了焊点的脆性破坏。

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采用Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu叠加结构的焊点接头，采用两步焊接工艺设计制造。在第二个焊接过程中，Sn、Ag 和 Cu 原子从 Sn3.0Ag0.5Cu 体积扩散到熔融 Sn58Bi 焊膏中。复合焊缝中的 Sn3.0Ag0.5Cu 散装增加了 Sn58Bi 散装体中 β-Sn 的浓度和颗粒大小。此外，在Sn58Bi焊料体积中发现了大量微小的双富粒子。Sn58Bi焊料散装体β-Sn相的形成和生长受Sn3.0Ag0.5Cu散装体微观结构的影响。此外，Sn58Bi 散装中的 β-Sn 树突状体像阳光一样沿着 Sn3.0Ag0.5Cu 散装生长。复合焊点具有比传统 Sn58Bi eutece 焊点更多的延展性特征，因为其微结构变换发生在第二焊接过程中。具有叠加结构的 Sn3.0Ag0.5Cu 散装可作为传播裂纹的屏障，并有效抑制焊缝的脆性失效。

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设计了Sn58Bi/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu复合结构焊点，采用两步钎焊工艺制备了焊点。在第二次焊接过程中，Sn、Ag和Cu原子从Sn3.0Ag0.5Cu块扩散到Sn58Bi焊膏中。Sn3.0Ag0.5Cu块体在复合焊点中增加了Sn58Bi块体中β-Sn的浓度和晶粒尺寸。此外，Sn58Bi焊料中还发现了大量细小的富Bi颗粒。Sn3.0Ag0.5Cu块体的微观结构影响着Sn58Bi焊料中β-Sn相的形成和生长。此外，Sn58Bi块体中的β-Sn树枝状晶沿Sn3.0Ag0.5Cu块体生长，与太阳光一样。复合焊点在第二次焊接过程中发生了组织转变，表现出比传统Sn58Bi共晶焊点更大的韧性特征。具有叠加结构的Sn3.0Ag0.5Cu块体起到了阻碍裂纹扩展的作用，有效地抑制了焊点的脆性破坏。<br>

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