2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、電子工業(yè)已經(jīng)成為科學技術、先進制造業(yè)以及整個經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎。表面組裝技術(SurfaceMountTechnology),即SMT,是當代最先進的電子產(chǎn)品組裝技術。隨著電子產(chǎn)品的小型化,服役環(huán)境的嚴酷,產(chǎn)品可靠性要求的提高,人們對電子釬料性能提出了越來越高的要求。 顆粒增強是改善合金性能的有效方法之一。通過在電子釬料中加入外加增強顆粒,形成顆粒增強復合釬料,不僅可以保持原有基體釬料優(yōu)良的物理性能,而且可以改善釬料的力學性能,

2、尤其是抗蠕變性能。 本研究以63Sn37Pb和99.3Sn0.7Cu共晶釬料作為基體釬料,通過添加微細金屬顆粒(1μmAg、1μmNi和8μmCu)形成顆粒增強復合釬料。研究了增強顆粒對復合釬料物理性能、力學性能及釬焊工藝性能的影響,優(yōu)選出63Sn37Pb和99.3Sn0.7Cu兩類復合釬料的最佳增強體。研究表明:對于顆粒增強63Sn37Pb復合釬料,Ni(5vol%)顆粒增強復合釬料的蠕變抗力最好,但其鋪展性能差和剪切強度低;

3、Cu(5vol%)顆粒增強復合釬料的鋪展性能和力學性能均優(yōu)于基體釬料,釬焊接頭蠕變壽命顯著提高;Ag(5vol%)顆粒增強復合釬料的鋪展性能及力學性能與Cu顆粒增強復合釬料相當,但成本較高。因此,對于顆粒增強63Sn37Pb復合釬料而言,Cu顆粒為最佳增強體。對于顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料而言,Ni(3vol%)顆粒增強復合釬料鋪展性能差,Cu(3vol%)顆粒增強復合釬料的鋪展性能和抗蠕變性能均不如Ag(3vol%)

4、顆粒增強復合釬料,因此對于顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛復合釬料,Ag顆粒為最佳增強體。增強顆粒體積分數(shù)對復合釬料性能有不同影響。研究表明:對于Cu顆粒增強63Sn37Pb復合釬料而言,Cu顆粒最佳含量為1vol%;對于Ag顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料,Ag顆粒最佳含量為5vol%。 穩(wěn)態(tài)蠕變本構方程反映了穩(wěn)態(tài)蠕變速率與溫度和應力之間的本構關系。本研究采用微釬焊接頭高溫蠕變應變測試裝置,測定了不同溫度和應力下

5、Cu(1vol%)顆粒增強63Sn37Pb復合釬料和Ag(5vol%)顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料及相應基體釬料釬焊接頭的穩(wěn)態(tài)蠕變速率,建立了新的穩(wěn)態(tài)蠕變本構方程。該方程考慮了溫度和應力對應力指數(shù)和蠕變激活能的影響。同時,通過對試驗所得的Cu顆粒增強63Sn37Pb復合釬料、Ag顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料及其基體釬料釬焊接頭表觀蠕變激活能(ApparentActivationEnergyofCreep)

6、的修正,得出了真實蠕變激活能(TrueActivationEnergyofCreep)。結(jié)果表明,在高溫低應力條件下,釬焊接頭應力指數(shù)在3.2~8.3之間,真實蠕變激活能與基體的晶格自擴散激活能接近,位錯的攀移運動由晶格自擴散速率控制;在低溫高應力條件下,釬焊接頭應力指數(shù)在4.8~10.9之間,軟釬焊接頭真實蠕變激活能與基體的位錯管道激活能接近,位錯的攀移運動由位錯管道擴散速率控制。 釬焊接頭蠕變壽命是評定釬焊接頭使用性能的重要

7、指標之一。本研究采用微釬焊接頭,在恒溫恒拉剪應力條件下,研究了溫度、應力對Cu(1vol%)顆粒增強63Sn37Pb復合釬料和Ag(5vol%)顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料及相應基體釬料釬焊接頭蠕變壽命的影響。研究表明:在相同試驗條件下,復合釬料釬焊接頭蠕變壽命均較相應基體釬料長;與相應基體釬料相比,隨著溫度的升高應力的增大,復合釬料釬焊接頭的蠕變壽命下降快。 最后,本研究從微觀機理上,研究了增強顆粒對復合釬料釬

8、焊接頭蠕變性能的影響。研究表明:Cu顆粒增強63Sn37Pb復合釬料及其基體釬料釬焊接頭蠕變斷裂均沿Cu基板表面的η相與釬焊金屬之間的界面開裂。能譜分析表明,該層為富Pb相,是蠕變斷裂裂紋產(chǎn)生的根源。同時分析了Cu顆粒對富Pb層影響,揭示了Cu顆粒對復合釬料釬焊接頭蠕變性能的強化作用;Ag顆粒增強99.3Sn0.7Cu無鉛基復合釬料釬焊接頭的蠕變裂紋存在于釬焊金屬內(nèi)部,主要通過顆粒增強和細化晶粒,使復合釬料力學性能得到改善,釬焊接頭蠕變

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