隨著現(xiàn)代裝備制造業(yè)的高速發(fā)展,智能自修復(fù)技術(shù)已成為國際研究熱點。從材料角度來講,若能實現(xiàn)封裝釬焊結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計,使之具有自適應(yīng)/自修復(fù)能力,便可以極大地提高服役焊點的安全性和可靠性,避免系統(tǒng)失效的發(fā)生。選用InSn/SnPb/納米多層膜作為釬料體系的設(shè)計材料。通過外加局部熱風(fēng)方法對InSn/SnPb釬料的冶金相容性進行研究,并通過低溫加熱的方法成功制備了多層智能釬料結(jié)構(gòu)。對不同厚度配比的InSn/SnPb釬料系統(tǒng)的自修復(fù)能力進行判定,研究其在疲勞裂紋修復(fù)中的表現(xiàn);并嘗試將該自修復(fù)結(jié)構(gòu)拓展應(yīng)用于SnAgCu和SnZnBi釬料的修復(fù)設(shè)計中。通過DSC和XRD方法對選用Al/Ni納米多層膜的反應(yīng)機制和放熱進行研究,分析了老化溫度/時間對薄膜放熱量的影響,建立了釬料系統(tǒng)壽命預(yù)測模型。研究結(jié)果表明:（1）In Sn/SnPb釬料體系具有很好的冶金相容性,In元素對基體SnPb組織具有顯著固溶強化和細晶強化作用。修復(fù)熱源溫度增加、作用時間延長,釬料體系修復(fù)強度均會提高。相對于時間因素,修復(fù)溫度對接頭修復(fù)效果影響更顯著。（2）內(nèi)置Al/Ni納米多層膜的引入能夠充分熔化InSn釬料,并使之潤濕填充進入... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微膠囊型自修復(fù)材料的修復(fù)機理示意圖

呈先增加后下降趨勢。等人[76]研究發(fā)現(xiàn)，試驗溫度的提高和應(yīng)變保持時間的延長Pb與Cu板的釬焊接頭疲勞壽命，而5%In元素的引入可以提高性, 改善接頭的致密性, 從而提高接頭的高溫應(yīng)變疲勞性能等人[77]研究了微量In對AgCuZn釬料組織和性能的影響，發(fā)熔化溫度，改善釬料的鋪展性能。適量的In元素能夠細化A役過程中的塑性和韌性。另外，接頭的抗拉強度In含量的增，具有良好的力學(xué)性能。i 納米多層膜層膜是由很多可選擇型納米薄層材料復(fù)合而成。特定的納能量的誘發(fā)下，可形成速度達 l~100 m/s 的高速放熱反應(yīng)， 1000~3000℃，其反應(yīng)如圖 1-12 所示。由于其瞬間高能量用作于陶瓷/金屬互聯(lián)、微納米單元連接、靶材/背板互連、等領(lǐng)域中[78,79]。

即采用熱風(fēng)槍外加熱源對釬料進行局部修復(fù)，探明釬料體系修復(fù)效果與熱風(fēng)溫度、時間以及釬料厚度之間的關(guān)系。其修復(fù)性能好壞的主要評判依據(jù)是修復(fù)前后拉伸性能變化，并采用 SEM 和 EDS 對修復(fù)接頭界面狀態(tài)進行研究。然后，選出最佳釬料厚度與 Al/Ni 納米多層膜進行組裝，制備出內(nèi)置熱源自修復(fù)結(jié)構(gòu)，探究其自修復(fù)能力。最后，采用 DSC 和 XRD 方法對 Al/Ni 納米多層膜的放熱及反應(yīng)機制進行研究，分析納米多層膜放熱量與老化溫度及時間的關(guān)系。2.2 試驗材料試驗中所選用的 SnPb/InSn 釬料均為共晶成分，采用壓延工藝制片，購自鎮(zhèn)江泛亞達電子科技有限公司。其中：Sn63Pb37 釬料熔點為 183oC，作為待修復(fù)釬料主體； In52Sn48 釬料熔點為 118oC，作為低熔修復(fù)填充材料，其組織如圖 2-1 所示。Al/Ni 納米多層膜購買于美國 Indium 公司，制備方法為交替地氣相沉積鋁/鎳層，其基本特性如表 2-1 所示。另外，實驗過程中所用釬劑為美國 AMTECH-22松香型無鉛免洗助焊劑及后期所用 SnAg3.0Cu0.5（SAC305）和 SnZn8Bi3 焊片均從鎮(zhèn)江泛亞達電子科技有限公司處購買。


本文編號：3380135