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SnAgCuRE無(wú)鉛釬料合金顯微組織的研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-12-07
SnAgCu系釬料合金以其優(yōu)越的力學(xué)性能和熱疲勞性能已成為眾多無(wú)鉛釬料中替代SnPb釬料的最佳候選合金系之一。研究了Ag和RE含量對(duì)SnAgCuRE系釬料合金顯微組織的影響。
????SnAgCu系釬料合金以其優(yōu)越的力學(xué)性能和熱疲勞性能已成為眾多無(wú)鉛釬料中替代SnPb釬料的最佳候選合金系之一。向該共晶成分附近的釬料合金中添加其他合金元素可降低Ag含量以減少制造成本，并滿足SMT的使用要求，是目前的主要發(fā)展方向。對(duì)釬料的顯微組織進(jìn)行觀察分析可以深入了解組織變化對(duì)性能的影響，從而可以控制添加所需合金元素的含量以滿足對(duì)無(wú)鉛釬料合金性能的要求。本文采用掃描電鏡和能譜分析等手段，分別研究了Ag和RE含量對(duì)SnAgCuRE系釬料合金顯微組織的影響。
采用正交試驗(yàn)對(duì)無(wú)鉛釬料的成分進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于稀土元素非?；顫?，該合金采用真空熔煉的制備方法。原材料為99.9%以上純度的Sn、Ag、Cu及富Ce和La的混合RE，在真空度為5×10-3Pa的非自耗電爐ZHW-600A中，先制備RE與Cu中間合金，考慮RE和Cu元素的燒損率后，再取一定量的中間合金與Sn、Ag、Cu在相同條件下制備SnAgCuRE釬料合金。熔煉過(guò)程中加強(qiáng)合金翻轉(zhuǎn)以保證組織的均勻性；RE的殘留量通過(guò)IPC-AES全譜直讀等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定。
SnAgCuRE系釬料合金組織與Ag和RE的添加量密切相關(guān)。隨著Ag含量增加，共晶組織所占比例增大，組織得到細(xì)化。但Ag含量超過(guò)3.2%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大的板條狀Ag3Sn初晶，影響釬料性能。因此，Ag的最佳添加量在2.0%～3.0%。隨著RE含量增加，釬料合金中富Sn相的組織細(xì)化，但當(dāng)RE添加量達(dá)到0.5%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大塊的花瓣?duì)詈忘c(diǎn)、條狀的CeSn3和LaSn3稀土化合物相，且大部分分布在共晶組織和富Sn相界面處，會(huì)導(dǎo)致釬料性能下降。綜合分析，RE含量在0.1%時(shí)效果最佳。
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