新型錫基無鉛釬料的研究.pdf

1、本文運用合金化和數學設計方法（均勻設計）基于現有的Sn-Cu、Sn-Ag-Cu 系合金對無鉛釬料進行成分設計，并通過實踐優(yōu)化出一套覆蓋劑熔煉法制備無鉛釬料試樣的工藝，同時對無鉛釬料的熔點、密度、導電性能、潤濕性能、微觀組織以及熱穩(wěn)定性等方面進行了較為深入的研究。 研究發(fā)現，在Sn-Ag-Cu 三元合金中添加元素Mg，Sn-Ag-Cu-Mg 釬料的熔點有不同程度的降低，其中熔點更低的釬料熔化區(qū)間都較寬，并在DTA 曲線上出現多峰。

2、 Sn-Ag-Cu 含量相近的釬料，隨Mg 含量增加，釬料的熔點明顯下降，但熔化區(qū)間增大。 對釬料潤濕性研究表明，Mg 對實驗釬料的潤濕性影響很大，并且與含量有關。在普通大氣中，當Mg 含量>1.0wt％時，釬料基本不能潤濕Cu 基板表面；當Mg 含量在0.1～ 0.7wt％范圍時，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，釬焊溫度對釬料的潤濕性有正面影響，延長釬焊時間對釬料的潤濕性能有負面影響，而溫度的影響大于時間。Mg 的加入，使Sn-0.7Cu、Sn-Ag-Cu 釬料組織中樹枝晶狀特征消失，并出現黑色塊狀富Mg 相；隨著Mg 含量的變化，釬料組織中同時存在兩種到三種共晶組織。Sn-Ag-Cu-Mg 釬料密度和導電性能隨著Mg 的加入而降低；同時，對釬料熱穩(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，少量的稀土對釬料熔點影響較小，導電性能也下降不明顯；稀土含量為0.25wt％左右，釬料的潤濕性較好，當含量高于0.75wt％，釬料潤濕性能下降較明顯；同時，添加稀土后，釬料合金組織發(fā)生變化，新釬料組織中出現魚骨狀有規(guī)則的黑色圓形顆粒。 通過對實驗數據的分析總結，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