新型錫基無(wú)鉛釬料的研究.pdf

1、本文運(yùn)用合金化和數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)方法（均勻設(shè)計(jì)）基于現(xiàn)有的Sn-Cu、Sn-Ag-Cu 系合金對(duì)無(wú)鉛釬料進(jìn)行成分設(shè)計(jì)，并通過(guò)實(shí)踐優(yōu)化出一套覆蓋劑熔煉法制備無(wú)鉛釬料試樣的工藝，同時(shí)對(duì)無(wú)鉛釬料的熔點(diǎn)、密度、導(dǎo)電性能、潤(rùn)濕性能、微觀組織以及熱穩(wěn)定性等方面進(jìn)行了較為深入的研究。 研究發(fā)現(xiàn)，在Sn-Ag-Cu 三元合金中添加元素Mg，Sn-Ag-Cu-Mg 釬料的熔點(diǎn)有不同程度的降低，其中熔點(diǎn)更低的釬料熔化區(qū)間都較寬，并在DTA 曲線上出現(xiàn)多峰。

2、 Sn-Ag-Cu 含量相近的釬料，隨Mg 含量增加，釬料的熔點(diǎn)明顯下降，但熔化區(qū)間增大。 對(duì)釬料潤(rùn)濕性研究表明，Mg 對(duì)實(shí)驗(yàn)釬料的潤(rùn)濕性影響很大，并且與含量有關(guān)。在普通大氣中，當(dāng)Mg 含量>1.0wt％時(shí)，釬料基本不能潤(rùn)濕Cu 基板表面；當(dāng)Mg 含量在0.1～ 0.7wt％范圍時(shí)，Sn-Ag-Cu-Mg 釬料鋪展面積只有Sn-4.0Ag-0.5Cu 近共晶釬料的60～ 70％，是Sn-0.7Cu 共晶釬

3、料的70～90％。同時(shí)，釬焊溫度對(duì)釬料的潤(rùn)濕性有正面影響，延長(zhǎng)釬焊時(shí)間對(duì)釬料的潤(rùn)濕性能有負(fù)面影響，而溫度的影響大于時(shí)間。Mg 的加入，使Sn-0.7Cu、Sn-Ag-Cu 釬料組織中樹枝晶狀特征消失，并出現(xiàn)黑色塊狀富Mg 相；隨著Mg 含量的變化，釬料組織中同時(shí)存在兩種到三種共晶組織。Sn-Ag-Cu-Mg 釬料密度和導(dǎo)電性能隨著Mg 的加入而降低；同時(shí)，對(duì)釬料熱穩(wěn)定性研究表明，Mg 的加入降低了釬料的熱穩(wěn)定性。添加稀土元素La 改善釬

4、料性能研究表明，少量的稀土對(duì)釬料熔點(diǎn)影響較小，導(dǎo)電性能也下降不明顯；稀土含量為0.25wt％左右，釬料的潤(rùn)濕性較好，當(dāng)含量高于0.75wt％，釬料潤(rùn)濕性能下降較明顯；同時(shí)，添加稀土后，釬料合金組織發(fā)生變化，新釬料組織中出現(xiàn)魚骨狀有規(guī)則的黑色圓形顆粒。 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析總結(jié)，提出了具有良好綜合性能的Sn-Ag-Cu 系多元合金釬料，其合金成分范圍為含Ag：3.2～3.8wt％，Cu：0.5～0.8wt％，Mg：0.1～0.7w