無鎘中溫銀基釬料的低電壓電磁壓制及燒結(jié)工藝研究.pdf

1、無鎘中溫銀基釬料具有良好的潤(rùn)濕和填縫性能,不高的釬焊溫度,釬焊接頭的強(qiáng)度、塑性、導(dǎo)電性以及耐腐蝕性都十分優(yōu)異,且不含有毒元素,在微電子封裝、家電、航天、軍工等行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。目前,制備無鎘中溫銀基釬料的主要方法是傳統(tǒng)的軋制工藝以及快速凝固技術(shù)。傳統(tǒng)的軋制工藝步驟多,生產(chǎn)周期長(zhǎng),效率低,成材率低;快速凝固技術(shù)是材料制備領(lǐng)域的一種突破性新技術(shù),但在國(guó)內(nèi)對(duì)此研究較少,尚無生產(chǎn)企業(yè)采用該技術(shù)來制備釬料。
　　 基于本課題組的研

2、究特長(zhǎng),本文將粉末冶金技術(shù)引入無鎘中溫銀基釬料的制備領(lǐng)域,采用低電壓電磁壓制工藝來制備無鎘中溫銀基釬料,為得到高致密度的無鎘中溫銀基釬料開辟全新的加工方法,克服了傳統(tǒng)軋制工藝生產(chǎn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),避免了傳統(tǒng)的高溫熔鑄環(huán)節(jié),減少脆性相的產(chǎn)生,提高成材率,這對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有重大的意義。
　　 壓制實(shí)驗(yàn)在本課題組自行研制的低電壓粉末脈沖成形機(jī)上對(duì)Ag-22Cu-17Zn-5Sn系無鎘中溫銀基釬料的粉末進(jìn)行了低電壓電磁壓制,系統(tǒng)地分析了放電

3、電壓、電容、壓制次數(shù)、壓坯徑高比以及線圈匝數(shù)等對(duì)壓坯密度的影響規(guī)律,并對(duì)比分析了常規(guī)壓制和電磁壓制對(duì)壓坯密度的影響。
　　 壓制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過提高放電電壓、電容等提高放電能量以及增加線圈匝數(shù)來提高放電能量的利用率都能有效提高無鎘中溫銀基釬料壓坯的致密度;通過增加壓坯徑高比以及壓制次數(shù)也能在一定程度上提高無鎘中溫銀基釬料壓坯的致密度。相較于傳統(tǒng)的靜壓制,通過增加放電能量及其利用率可獲得的壓坯密度遠(yuǎn)高于靜壓制所能夠獲得的壓坯密度

4、,所以低電壓電磁壓制是一種獲得高致密的無鎘中溫銀基釬料的有效方法。
　　 本文研究了無鎘中溫銀基釬料壓坯的液相燒結(jié)機(jī)制,觀察壓坯的密度隨加熱溫度的變化規(guī)律。液相燒結(jié)實(shí)驗(yàn)表明,Ag-22Cu-17Zn-5Sn系無鎘中溫銀基釬料的壓坯在液相燒結(jié)過程中會(huì)發(fā)生膨脹,密度降低的反致密化現(xiàn)象。結(jié)合熱膨脹測(cè)試、SEM觀看斷口形貌、XRD物相測(cè)試、電子探針測(cè)試以及分析二元相圖,揭示了Ag-22Cu-17Zn-5Sn系無鎘中溫銀基釬料的壓坯在液相