發(fā)布時間：2017-08-05 08:38

  本文關(guān)鍵詞：硫合金化對錫基無鉛焊料的改性作用研究

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【摘要】：傳統(tǒng)錫鉛焊料性能優(yōu)良且價格便宜,但鉛有毒對人體和環(huán)境會造成巨大傷害,無鉛焊料研發(fā)勢在必行。Sn-Zn系無鉛焊料具有良好的機(jī)械性能、低熔點、低成本等優(yōu)點,被認(rèn)為有巨大的研發(fā)潛力,阻礙其推廣應(yīng)用的原因是它的潤濕性、耐腐蝕性和抗氧化性能較差。本文通過硫合金化改善錫基無鉛焊料性能,系統(tǒng)研究了潤濕性能、耐腐蝕性能、抗氧化性能、電導(dǎo)率等一系列理化性能,同時,通過金相顯微鏡觀察微觀組織形貌和焊點界面組織結(jié)構(gòu)。潤濕實驗結(jié)果表明:硫添加量低于0.1%時,其對Sn-9Zn系無鉛焊料潤濕性是有利的,且在0.015%左右出現(xiàn)峰值;硫添加量超過0.1%時,產(chǎn)生不利潤濕。同樣,在硫添加量0.1%時,Sn-6.5Zn無鉛焊料也是有利潤濕,且在0.005%處出現(xiàn)峰值潤濕,在Sn-0.7Cu無鉛焊料中硫?qū)櫇裥杂绊憻o明顯規(guī)律,但都是有利潤濕。潤濕機(jī)理分析實驗表明:DSC熔點測量顯示,硫合金化對Sn-9Zn無鉛焊料熔點影響不大,變化小于2℃,基本不會對熔體過熱度產(chǎn)生影響;氧化性實驗顯示,Sn-Zn和Sn-Cu系均在硫的加入后抗氧化性明顯增強(qiáng)。其他的理化性能實驗結(jié)果表明:硫合金化對Sn-9Zn無鉛焊料耐腐蝕性能有提升;電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率也有小幅度提升;硬度方面,硫的加入并不會使其產(chǎn)生較大惡化效果。金相觀察表明:硫細(xì)化了Sn-9Zn無鉛焊料組織,粗大富Zn相變細(xì)小,同時對界面結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生影響;Sn-9Zn/Cu界面IMC與焊料基體產(chǎn)生縫隙,會引發(fā)焊點結(jié)合強(qiáng)度問題;硫?qū)n-0.7Cu組織和界面都沒有產(chǎn)生較大影響,Sn-0.7Cu/Cu界面IMC與焊料基體結(jié)合緊密;同時,對比高溫和常溫組織發(fā)現(xiàn),錫銅化合物在高溫下易長大。
【關(guān)鍵詞】：潤濕性 耐腐蝕性 抗氧化性 組織 界面
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG42
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 焊料無鉛化的背景8-10
• 1.2 無鉛焊料發(fā)展概況10-15
• 1.2.1 無鉛焊料的性能要求10-11
• 1.2.2 目前研究的無鉛焊料合金系11-14
• 1.2.3 無鉛焊料的推廣面臨的問題14-15
• 1.3 無鉛焊料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 無鉛焊料潤濕性研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 無鉛焊料抗氧化性研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 無鉛焊料耐腐蝕性研究現(xiàn)狀17
• 1.4 本課題研究內(nèi)容及意義17-19
• 第2章 硫?qū)﹀a基合金對銅的潤濕性的影響19-39
• 2.1 引言19
• 2.2 實驗方法19-25
• 2.2.1 合金的制備19-20
• 2.2.2 熔點測試20
• 2.2.3 無鉛焊料潤濕性的表征20-24
• 2.2.4 焊料合金在空氣中的氧化研究24-25
• 2.2.5 無鉛焊料掃描電鏡(SEM)和能譜（EDS）分析25
• 2.2.6 無鉛焊料x射線衍射分析25
• 2.3 實驗結(jié)果與討論25-37
• 2.3.1 硫?qū)n-Zn和Sn-Cu系無鉛焊料合金對銅基材潤濕性的影響25-29
• 2.3.2 硫?qū)o鉛焊料潤濕性機(jī)理研究29-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第3章 硫?qū)﹀a基合金組織、合金/銅界面及理化性能的影響39-57
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗方法39-42
• 3.2.1 Sn-9Zn-xS/Cu界面結(jié)構(gòu)形貌39-40
• 3.2.2 常溫微觀組織與高溫微觀組織觀察對比40
• 3.2.3 無鉛焊料耐腐蝕性實驗40-41
• 3.2.4 電導(dǎo)率測量41-42
• 3.2.5 顯微硬度測量42
• 3.3 實驗結(jié)果與討論42-55
• 3.3.1 硫?qū)n基無鉛焊料合金組織結(jié)構(gòu)的影響42-47
• 3.3.2 硫?qū)n基無鉛焊料與銅形成的界面化合物和結(jié)構(gòu)的影響47-51
• 3.3.3 硫?qū)o鉛焊料合金耐腐蝕性能的影響51-54
• 3.3.4 硫?qū)n基無鉛焊料電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率與硬度的影響54-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 第4章 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 鮮飛;;無鉛焊料的新發(fā)展[J];電子與封裝;2006年04期

2 梁建烈;謝世標(biāo);唐軼媛;;Sn-Zn基無鉛焊接材料的界面反應(yīng)和潤濕性能[J];廣西民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年02期

3 王國勇,劉曉波;Sn-Zn系電子無鉛軟釬料濕潤性能的研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(工程科學(xué)版);2001年05期

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本文編號：624014