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新型低银无铅焊料的研究

作　者: 马新波
导　师: 李明雨
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 低银焊料润湿性剪切力微观组织
分类号: TG42
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

出于保护环境和保护人类自身健康的要求,电子产品的无铅化已经进入实施阶段。出于降低现有无铅钎料的成本,提高其抗高温时效性能的要求,低银型无铅钎料的研究具有十分重要的意义。一种低银型无铅钎料SAC0307正在使用中,但是此种钎料合金的熔点较高,润湿性较差,而SAC305钎料合金的价格昂贵,为此本论文在此基础上研究了一种新型的低银型无铅钎料SAC0507X。通过对比性试验,研究银和X元素不同含量对钎料熔点、润湿性及溶铜量的影响,找到具有最佳综合性能的钎料合金成分,以及开发出具有低成本、低熔点,良好的润湿性,低溶铜量等综合性能优异的无铅钎料。对钎料熔点的研究结果表明:低银型SAC0507X无铅钎料合金的熔点范围是217.24~225.97℃,基本上和目前国际上推荐的高银型Sn-Ag-Cu钎料合金的熔点一致。对钎料润湿性的研究结果表明:由于低银型SAC0307无铅焊料合金的润湿力较差。而SAC0507X在增加了银的含量及X合金元素的添加之后,润湿时间降低到1.293s,已经远远满足了工业实际机械化生产t≤2.5s的需求,并且此种成分的钎料合金最大润湿力达到3.687mN,具有很好的润湿性能。对焊接接头剪切力的研究结果表明:低银型SAC0307无铅钎料的剪切力为25.948N,而SAC0507X钎料合金的剪切力略有提高,最大剪切力为28.673N,低于高银型SAC305钎料合金。对无铅钎料合金的微观组织观察结果表明:X合金元素的添加能够降低钎料中原子的扩散速度,细化晶粒,阻碍钎料中金属间化合物的生长;在焊接接头的截面图中可以看到,X合金元素的加入降低了金属间脆性化合物的生长速度,提高了接头的力学性能。

新型低银无铅焊料的研究

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