電磁壓制與燒結(jié)工藝對無鎘中溫銀基釬料性能的影響.pdf

1、無鉛無鎘釬焊材料是全球性的環(huán)保發(fā)展需求，在計算機、汽車、航空航天等領域中的微電子產(chǎn)品封裝和一些特殊材料的焊接方面具有廣闊應用前景。如何高效率低成本地制造性能優(yōu)良的環(huán)保釬料一直是企業(yè)界和學術界致力解決的關鍵問題。近年來，用電磁壓制方法制備環(huán)保釬焊材料薄片是一種新的探索，可有效回避傳統(tǒng)方法因熔煉、凝固產(chǎn)生大量脆性相導致后續(xù)成形加工難以進行的瓶頸問題，且壓制模具可直接根據(jù)封裝產(chǎn)品形狀、尺寸進行設計，壓制成形的釬料經(jīng)燒結(jié)后即可直接用于釬焊封裝工

2、序，在滿足微電子封裝用釬焊材料多樣性需求的同時，也簡化了后續(xù)工藝、降低了生產(chǎn)成本。本文將電磁成形與粉末冶金技術結(jié)合，充分利用各自的特點與優(yōu)勢，采用電磁壓制方法制備微電子封裝所用的環(huán)保釬焊材料，不僅能夠較好地解決環(huán)保釬料難以加工成形的難題，還能通過提高壓坯壓制密度和致密均勻性來進一步改善釬料最終的焊接性能。探索了一種優(yōu)質(zhì)高效的環(huán)保釬料制備新技術，對推進微電子封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、豐富難成形材料制備加工理論與方法具有重要意義和經(jīng)濟價值。
　

3、　本文采用理論分析、工藝實驗和微觀分析的方法對粉末電磁壓制壓坯和液相燒結(jié)體進行了系統(tǒng)的研究。以釬料性能和環(huán)境保護作為研究目的，通過分析各元素對釬料性能的影響，確定BAg44Cu28Zn25Sn3無鎘中溫銀基釬料作為研究對象，在低電壓電磁脈沖成形機上進行電磁壓制，通過觀察不同放電電壓下壓坯的斷口形貌，采用控制變量法計算不同放電電壓以及儲能電容下壓坯的密度，分析多金屬混合粉料高速壓制成形的機理與規(guī)律，有針對性地構(gòu)建高速率壓型方程，為多金屬混

4、合粉料高速壓制過程的模擬分析提供模型與方法。結(jié)果顯示隨著放電電壓的增大，電磁脈沖力不斷增大，壓坯內(nèi)的粉末顆粒結(jié)合越緊密顆粒變形越小，壓坯致密性越好；放電電容越大，電磁脈沖力增大的同時也延長了壓制時間，致使壓坯密度出現(xiàn)先增大后減小的趨勢。
　　電磁壓制后的壓坯在SX2-4-10箱式節(jié)能電阻爐中采用氬氣的保護氣氛進行液相燒結(jié)，以燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間為變量，結(jié)合燒結(jié)體密度計算、顯微硬度測量、顯微組織及斷口形貌分析、EPMA面分布分析、XR