發(fā)布時間：2017-08-17 06:09

  本文關(guān)鍵詞：微量元素對Sn-0.7Cu無鉛釬料潤濕性和高溫抗氧化性的影響

  更多相關(guān)文章： Sn-0.7Cu釬料 微量元素 抗高溫氧化 潤濕性

【摘要】：隨著電子工業(yè)中所使用的釬料從有鉛到無鉛的轉(zhuǎn)換,無鉛釬料的含錫量的增高和焊接溫度的上升,導(dǎo)致無鉛釬料在高溫下使用時的氧化問題越發(fā)嚴(yán)重。氧化渣的形成不僅會造成生產(chǎn)成本的上升,而且還會影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和可靠性。因此,怎樣減少無鉛釬料在生產(chǎn)使用過程中的氧化渣量,成為國內(nèi)外學(xué)者近年來的研究熱點問題。本文選擇當(dāng)前電子工業(yè)中廣泛使用的Sn-0.7Cu無鉛釬料作為研究對象,添加微量元素,以提高Sn-0.7Cu無鉛釬料抗氧化性能為主要研究目標(biāo),綜合研究了Sn-0.7Cu基體無鉛釬料的合金熔點、溫度和老化時間對IMC組織形貌的影響和釬料潤濕性能等。在此基礎(chǔ)上選取P、Ge、Ni為微量添加元素,考察了單一微量抗氧化元素對基體釬料潤濕性能和抗氧化性能的影響,最后通過正交試驗優(yōu)選出性能最佳的釬料合金配方。250℃~265℃時Sn-0.7Cu釬料氧化速率較慢,280℃~340℃范圍內(nèi)釬料氧化速率加快,當(dāng)溫度達(dá)到355℃以上時釬料氧化速率非常迅速;250℃時Sn-0.7Cu氧化層生長系數(shù)約為k=1.59×10-6,370℃時氧化層生長系數(shù)約為k=3.03×10-6。添加微量P降低了熔融釬料的鋪展率,增大了潤濕時間,減小其潤濕力;P能顯著提高熔融釬料高溫下的抗氧化性能,但溫度超過340℃時逐漸失去抗氧化效果;250℃時Sn-0.7Cu-0.009P氧化層生長系數(shù)約為k=0.5×10-6,370℃時Sn-0.7Cu-0.009P氧化層生長系數(shù)約為k=3.3×10-6。微量Ge能明顯改善熔融釬料的鋪展性能,但對潤濕時間和潤濕力的影響不顯著;Ge能顯著提高熔融釬料的抗高溫氧化性能,250℃時Sn-0.7Cu-0.012Ge氧化層生長系數(shù)約為k=0.56×10-6,370℃時Sn-0.7Cu-0.012Ge氧化層生長系數(shù)約為k=1.04×10-6。微量Ni能顯著改善熔融Sn-0.7Cu釬料的鋪展性能,減小潤濕時間,增大潤濕力,但對抗高溫氧化性能影響不大;250℃時Sn-0.7Cu-0.1Ni氧化層生長系數(shù)約為k=1.3×10-6;370℃時Sn-0.7Cu-0.1Ni氧化層生長系數(shù)約為k=2.6×10-6,與基體相當(dāng)。通過正交實驗獲得性能最佳的釬料配比為Sn-0.7Cu-0.007P-0.018Ge-0.1Ni。微量的P、Ge在釬料的液面大量富集,明顯地改善了釬料在Cu基板上的鋪展,減小潤濕時間,增大潤濕力。多種微量元素復(fù)合能明顯提升Sn-0.7Cu無鉛釬料的抗氧化性能,250℃時Sn-0.7Cu-0.007P-0.018Ge-0.1Ni的氧化層生長系數(shù)約為k=0.35×10-6,370℃時氧化層生長系數(shù)約為k=1.22×10-6,分別約為基體釬料的27%和40%。
【關(guān)鍵詞】：Sn-0.7Cu釬料 微量元素 抗高溫氧化 潤濕性
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG425
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-20
• 1.1 無鉛釬料抗氧化研究進(jìn)展9-18
• 1.1.1 Sn-Pb釬料抗氧化性能研究9-12
• 1.1.2 Sn-Zn系無鉛釬料抗氧化性能研究12-14
• 1.1.3 Sn-Ag和Sn-Ag-Cu系無鉛釬料抗氧化性能研究14-16
• 1.1.4 Sn-Cu系無鉛釬料抗氧化性能研究16-18
• 1.2 選題的意義及研究內(nèi)容18-20
• 1.2.1 論文選題的意義18-19
• 1.2.2 論文的研究內(nèi)容19-20
• 第二章 試驗材料及方法20-26
• 2.1 試驗材料的制備20-21
• 2.2 潤濕性試驗21-23
• 2.2.1 潤濕時間及潤濕力21-22
• 2.2.2 鋪展率試驗22-23
• 2.2.3 顯微觀察23
• 2.3 抗氧化性試驗23-26
• 2.3.1 表面觀察23-24
• 2.3.2 靜態(tài)刮渣實驗24
• 2.3.3 熱分析實驗24-25
• 2.3.4 氧化膜物相分析25-26
• 第三章 微量元素對釬料潤濕性、抗氧化性的影響26-67
• 3.1 Sn-0.7Cu基體釬料的抗氧化性與潤濕性26-34
• 3.1.1 Sn-0.7Cu基體釬料的鋪展和潤濕性26-31
• 3.1.2 Sn-0.7Cu基體釬料的抗氧化性31-34
• 3.2 抗氧化性元素的選取34-36
• 3.3 合金元素對Sn-0.7Cu釬料潤濕性的影響36-55
• 3.3.1 微量P對Sn-0.7Cu釬料潤濕性的影響36-42
• 3.3.2 微量Ge對Sn-0.7Cu釬料潤濕性的影響42-48
• 3.3.3 微量Ni對Sn-0.7Cu釬料潤濕性的影響48-55
• 3.4 合金元素對Sn-0.7Cu釬料抗氧化性的影響55-65
• 3.4.1 微量P對Sn-0.7Cu釬料抗氧化性的影響55-58
• 3.4.2 微量Ge對Sn-0.7Cu釬料抗氧化性的影響58-61
• 3.4.3 微量Ni對Sn-0.7Cu釬料抗氧化性的影響61-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第四章 Sn-0.7Cu-xP-yGe-zNi釬料的性能研究67-94
• 4.1 Sn-0.7Cu-xP-yGe-z Ni成分確定67-71
• 4.1.1 Sn-0.7Cu-xP-yGe-zNi正交試驗設(shè)計67-68
• 4.1.2 Sn-0.7Cu-xP-yGe-zNi鋪展率性能研究68-69
• 4.1.3 Sn-0.7Cu-xP-yGe-zNi抗氧化性能研究69-71
• 4.2 Sn-0.7Cu-0.007P-0.018Ge-0.1Ni抗氧化性及潤濕性研究71-80
• 4.2.1 Sn-0.7Cu-0.007P-0.018Ge-0.1Ni的潤濕性71-77
• 4.2.2 Sn-0.7Cu-0.007P-0.018Ge-0.1Ni的抗氧化性能77-80
• 4.3 微量元素對Sn-0.7Cu無鉛釬料抗氧化機理分析80-92
• 4.3.1 無鉛釬料表面氧化膜組成分析80-86
• 4.3.2 合金熱力學(xué)分析86-87
• 4.3.3 氧化膜致密度分析87-89
• 4.3.4 拋物線型氧化膜生長動力學(xué)研究89-91
• 4.3.5 抗氧化性元素科學(xué)預(yù)測初探91-92
• 4.4 本章小結(jié)92-94
• 第五章 總結(jié)與展望94-96
• 致謝96-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果101

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 董文興;史耀武;雷永平;夏志東;郭福;;Ni/P/Ce元素對SnAgCu無鉛釬料性能和組織的影響[J];稀有金屬材料與工程;2010年10期

2 鮮飛;;波峰焊接工藝技術(shù)的研究[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2009年02期

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本文編號：687435