Sn-Cu無鉛釬料壓蠕變性能的研究.pdf

1、隨著世界工業(yè)發(fā)達國家在電子領(lǐng)域全面禁止有鉛釬料的生產(chǎn)及使用的有關(guān)法律的實施，無鉛釬料的研發(fā)蓬勃開展。目前，已基本形成了四種系列無鉛前料：Sn．Ag、Sn-Cu、Sn-Zn和Sn-Bi四大系列。其中，Sn-Cu無鉛釬料由于具有優(yōu)良的力學(xué)性能和價格優(yōu)勢，被認(rèn)為是最有潛力的Sn-Pb有鉛釬料的替代品。 本文在Sn-0.7Cu共晶無鉛釬料合金已有研究的基礎(chǔ)上，通過添加微量的RE、Ag、In和Bi，研究了其對組織及壓蠕變性能的影響，得出如

2、下主要結(jié)論： (1)Sn-0.7Cu無鉛釬料在壓縮蠕變過程中，晶界處發(fā)生多邊形化，形成亞晶；在9.14-15.23MPa．和333K-393K范圍內(nèi)，Sn-0.7Cu無鉛釬料的穩(wěn)態(tài)蠕變速率與溫度和應(yīng)力的關(guān)系為： (2)Sn-0.7Cu無鉛釬料的壓蠕變試驗表明，σ=9.14MPa時，提高熔體的冷卻速度，所獲得試樣的壓蠕變激活能相應(yīng)提高。隨著熔體冷卻速度的增加，先析出的枝晶排列緊密、細(xì)小，相界粗糙。細(xì)小的Cu<,6>Sn<,

3、5>顆粒主要分布于共晶組織中，可有效阻礙位錯運動，提高抗蠕變性能。 (3)在Sn-0.7Cu無鉛釬料中添加0.4％RE可提高Sn-0.7Cu無鉛釬料的抗壓蠕變性能。RE可對基體凈化，通過雜質(zhì)元素向稀土元素偏聚，還可對基體起變質(zhì)作用。另外，通過RE填補晶體表面缺陷，限制枝晶的運動，可以細(xì)化粗大的枝晶，同時使得相界不規(guī)則，阻礙相界變形，提高抗壓蠕變性能。 (4)在Sn-0.7Cu無鉛釬料中添加0.5％Ag可提高Sn-0.7C

4、u無鉛釬料的抗壓蠕變性能。添加Ag，形成了尺寸很小但又十分穩(wěn)定的Ag<,3>Sn，其主要分布于共晶組織中。該相不易溶解和長大，可以阻止空位的形成與運動從而阻止空穴的擴散。 (5)在Sn-0.7Cu無鉛釬料中添加0.5％Bi可提高Sn-0.7Cu無鉛釬料的抗壓蠕變性能。Bi主要以固溶狀態(tài)存在于Sn中，共晶組織中Bi含量最高。Bi幾乎不與Sn、Cu生成中間化合物。Bi可以降低材料的層錯能，使得擴展位錯加寬，不容易滑移也不容易攀移。