Simulation analysis on the surface morphology of Sn-3.0Ag-0.5Cu melting on the inclined Cu substrate

通过润湿性实验，借助有限元软件Surface Evolver模拟研究了在490 K温度下熔融态的无铅焊料Sn-3.0Ag-0.5Cu在倾斜铜基板上的铺展行为及界面特性.根据经验方程拟合熔滴侧面轮廓曲线并获得三相点处的接触角大小.经计算发现，在基板的倾斜角度较小时，三相接触线几乎不发生移动，三相接触线的后三相点沿基板向前移动，前三相点保持不动，相应地，前进角逐渐增大并达到最大值.随着基板倾斜角度的继续增大，前三相点开始向前移动，导致前进角逐渐减小，最终熔滴从基板上滑落.通过模拟铺展过程表征了接触角的滞后现象；通过SEM及EDS手段分析界面微观结构，说明了在润湿过程中发生了界面化学反应，确定了金属间化合物Cu6Sn5生成并呈扇贝形分布.国家自然科学基金资助项目(51174008)；中国科学院战略性先导科技专项-实践十号返回式科学实验卫星中国科技核心期刊(ISTIC)047-1