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金锡预成型焊片制备工艺与应用研究

作　者: 朱志君
导　师: 吴懿平
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 金锡焊料预成型片增韧处理光纤焊接气密封装
分类号: TG42
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着光电和电子行业的发展,金锡共晶合金焊料作为一种新型的高性能无铅焊料出现在各种不同的应用领域,国内外近年来对金锡共晶合金焊料研究的也非常的多。金锡共晶合金焊料的优点非常的多:很高的强度,良好的抗热疲劳性,润湿漫流性好,同时可以应用于免助焊剂焊接工艺,这些优点使金锡共晶合金焊料成为光电和电子封装中非常理想的焊接材料。但是金锡共晶合金焊料脆性大,加工成型极为困难,严重限制了金锡共晶合金焊料的发展。本文中所要研究的对象为金锡共晶合金预成型焊片,预成型焊片是一种金锡共晶合金焊料的比较常见的形式。本文介绍了一种新型金锡预成型焊片制备工艺:熔铸增韧法。该工艺首先将单质金锡按照共晶成分熔铸成共晶合金;然后在260℃下增韧退火1小时,研究表明通过增韧退火焊料的硬度从由最初的180HV降低至125.3HV,成功的提高了焊料的韧性,使焊料顺利的冲裁出所需的形状。该工艺不但工序精简,制作出的焊片成份精准、外形完美、焊接性能也非常的好。基于该工艺设计出一整套生产装备,成功批量生产出不同形状的预成型焊片,然后将这些焊片应用于两种比较典型的使用情形:光纤接头焊接和MEMS气密封装。通过焊接后的样品分析,发现焊片有着非常好的润湿性,焊接后的接头外形光滑,焊接组织无空洞,气密性很好。经使用方认定,该焊片的使用性能年达到了国外的先进水平,可以无差别的替换掉国外进口的昂贵的焊片。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-24
  1.1 前言  8-9
  1.2 金锡合金焊片性能  9-15
  1.3 金锡预成型焊片及其优点  15-16
  1.4 金锡预成型焊片的应用  16-18
  1.5 金锡合金焊片制作国内外发展现状  18-24
2 制作工艺研究  24-38
  2.1 制作工艺研究目的  24
  2.2 熔铸增韧法提出背景  24-29
  2.3 熔铸增韧法工艺原理  29
  2.4 熔铸增韧法制作过程  29-34
  2.5 熔铸增韧法样品分析  34-37
  2.6 熔铸增韧法总结  37-38
3 工业生产设计  38-54
  3.1 工业生产设计目的  38
  3.2 工业生产流程设计  38-50
  3.3 产品评价  50-54
4 典型应用研究  54-62
  4.1 光纤接头焊接  54-57
  4.2 MEMS 气密封装  57-62
5 结论与展望  62-64
  5.1 工作总结  62-63
  5.2 建议与展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-68

金锡预成型焊片制备工艺与应用研究

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