Sn-Ag-Cu合金憑借其優(yōu)異的綜合性能被公認(rèn)為是最有潛力可以替代Sn-Pb焊料的合金體系。然而,與傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料相比,Sn-Ag-Cu焊料仍然存在一些缺點(diǎn)。隨著納米技術(shù)的不斷成熟,通過添加納米顆粒的辦法來對(duì)焊料進(jìn)行改性可能會(huì)是未來重要的研究方向。本文選取了Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊料作為基體,納米Ag_3Sn和Cu_3Sn顆粒作為添加成分,研究了不同的納米顆粒添加量對(duì)Sn-Ag-Cu焊料組織和性能的影響。結(jié)果表明:添加0.3%的納米顆粒對(duì)Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊料的組織和性能的改善作用是最明顯的。適量添加納米Ag_3Sn和Cu_3Sn顆�？梢愿纳坪更c(diǎn)界面金屬間化合物的形貌,減小其厚度,并減小其生長(zhǎng)速度常數(shù),抑制時(shí)效過程中界面IMC的過度生長(zhǎng)。當(dāng)添加過量時(shí),界面IMC的形貌會(huì)變得不均勻,厚度增加,生長(zhǎng)速度常數(shù)也會(huì)變大。納米Ag_3Sn和Cu_3Sn顆�？梢约�(xì)化焊料的微觀組織。當(dāng)添加0.3%的納米Ag_3Sn和Cu_3Sn顆粒時(shí),焊料基體的晶粒尺寸最小,繼續(xù)添加納米顆粒,細(xì)化作用逐漸減弱。納米Ag_3Sn和Cu_3Sn顆粒對(duì)焊料熔化曲線上的各溫度點(diǎn)影響很小,但是可以降低焊料的熔化區(qū)間。0.3%的添加量對(duì)焊料潤(rùn)濕性能的改善作用最明顯,當(dāng)添加量大于0.3%時(shí),焊料的潤(rùn)濕性能反而變差了。適量添加納米顆粒可以提高焊料的抗腐蝕性能,添加過量則會(huì)使焊料的抗腐蝕性能惡化�？垢g性能隨著時(shí)效時(shí)間的增加逐漸降低,納米顆�？梢栽谝欢ǔ潭壬暇徑鈺r(shí)效對(duì)焊料抗腐蝕性能的惡化。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;TG42
【部分圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文力越大，潤(rùn)濕時(shí)間越短，則說明其潤(rùn)濕性能越好。焊料在焊接過程中受熱會(huì)變?nèi)廴趹B(tài)，此時(shí)的焊料可以與基板潤(rùn)濕[7-9]。接著在溫度下降的過程中，焊料會(huì)凝并形成焊點(diǎn)。熔融、潤(rùn)濕并且凝固的整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間非常短，大約只有 3-鐘。一個(gè)完整的電子化設(shè)備中包含的焊點(diǎn)數(shù)數(shù)以千計(jì)。如果其中的某個(gè)焊點(diǎn)因焊料的潤(rùn)濕性能不佳從而發(fā)生了虛焊的情況，那么就可能會(huì)使整個(gè)設(shè)備發(fā)生故影響其使用，造成的損失可以說是非常大的。新元素的加入應(yīng)該能降低純 Sn 的面張力以提高焊料的潤(rùn)濕性。對(duì)新焊料來說，優(yōu)良的潤(rùn)濕性是非常必要的，也判斷焊料質(zhì)量好與壞的重要指標(biāo)。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文相比于傳統(tǒng)的 Sn-Pb 焊料，Sn-Ag 系合金焊料在熔化溫度以及潤(rùn)濕性上仍有一定差距。許多的研究嘗試通過向 Sn-Ag 合金中加入其他如 Cu、Zn、In、Bi 等的合金元素，得到三元或四元合金。這些多元合金在機(jī)械性能與潤(rùn)濕性能等方面都有不同程度的提高。

圖 1- 3 Sn-Ag-Cu 合金組織[25]Fig.1- 3 Microstructure of Sn-Ag-Cu alloy表 1- 2 部分公布的 Sn-Ag-Cu 三元合金的共晶成分[3]Table 1- 2 Eutectic composition of Sn-Ag-Cu alloy研究小組 共晶成分（wt%） 共晶溫度/℃ 測(cè)試手段德國(guó) MaxPlank 研究所 Sn-4Ag-0.5Cu 225 觀察組織美國(guó) lowa 大學(xué) Sn-4.7Ag-1.7Cu 217觀察組織X 線回折美國(guó) Northwestern 大學(xué) Sn-3.5Ag-0.9Cu 217觀察組織DSC美國(guó) NIST 研究所Sn-3.5Ag-0.9CuSn-3.7Ag-0.9Cu217216DSC 計(jì)算日本東北大學(xué) Sn-3.2Ag-0.6Cu 217 計(jì)算Sn-Ag-Cu 合金焊料對(duì)基板的潤(rùn)濕性能一般都比 Sn-Pb 焊料差，但是就目前出的無鉛焊料來看，Sn-Ag-Cu 無鉛焊料在 Cu 基板及含鍍層的 Cu 基板上的性能還是數(shù)一數(shù)二的。當(dāng)前對(duì)于提高 Sn-Ag-Cu 焊料潤(rùn)濕性能的研究方向一方中在微合金化的方法，另一方面，大量研究人員在研究新型焊劑以及新型的
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2891268