電子封裝用銀基中溫釬料合金的-研究

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1、中南大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明原倉U性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在在論文中作了明確的說明。作者簽名：]睦整：日期：—蘭衛(wèi)年土月上日關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)說明本人了解中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)校

2、可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文；學(xué)?？筛鶕?jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文。作者簽名：盤查導(dǎo)師簽名逝日期：丑年』月衛(wèi)日I’中南大學(xué)碩士論文第一章文獻(xiàn)綜述1．1釬焊技術(shù)第一章文獻(xiàn)綜述釬焊是采用(或過程中自動生成)比母材熔化溫度低的釬料，操作溫度采取低于母材固相線而高于釬料液相線的一種焊接技術(shù)。釬焊時釬料熔化為液態(tài)而母材保持為固態(tài)，液態(tài)釬料在母材的間隙中或表面上潤濕、毛細(xì)流動、填充、鋪展、與母材相互作用(溶解，擴(kuò)散或產(chǎn)生金屬間化合物)、冷卻凝固形成牢固的

3、接頭，從而將母材連接在一起。例如釬焊純鋁(熔點(diǎn)660℃)采用A1-Si共晶釬料(熔化溫度577℃)，操作溫度取590～630℃，釬縫中產(chǎn)生溶解和擴(kuò)散反應(yīng)乜1。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)將使用釬料液相線溫度450℃以上的釬焊稱作硬釬焊，在450℃以下稱為軟釬焊‘”。1．1．1釬焊方法的原則和特點(diǎn)釬焊時工件常整體加熱(如爐中釬焊)或釬縫周圍大面積均勻加熱，因此工件的相對變形量以及釬焊接頭的剩余應(yīng)力都比熔焊小得多，易于保證工件獲得精密尺寸。釬料的選擇范圍較寬，為了防止母材組織和特性的改變，可以選用液相線溫度相應(yīng)低的釬

4、料進(jìn)行釬焊，熔焊則沒有選擇的余地。只要釬料、釬劑和釬焊方法選擇得當(dāng)，可使接頭做到無需加工而能“天衣無縫”，這是熔焊一般難以得到的。此外，只要適當(dāng)改變釬焊條件，還有利于多條釬縫或大批量的工件的同時或連續(xù)釬焊。由于釬焊反應(yīng)只在母材數(shù)微米至數(shù)十微米一下界面進(jìn)行，一般不牽涉母材深層的結(jié)構(gòu)，因此特別異種金屬之間，甚至金屬與非金屬，非金屬與非金屬之間的連接，這也是熔焊方法做不到的。釬焊還有一個優(yōu)點(diǎn)，即釬縫可作熱擴(kuò)散處理而加強(qiáng)釬縫的強(qiáng)度。當(dāng)釬料的組元與母材存在一定的固溶度時，延長保溫時間可使釬縫的某些組元向母材

5、深層擴(kuò)散，最終使釬縫在顯微鏡下。消失”。釬焊方法的弱點(diǎn)主要在釬料與母材的成分和性質(zhì)多數(shù)情況下不可能非常接近，有時相去甚遠(yuǎn)，例如用重金屬釬料釬焊鋁，這就難免不產(chǎn)生接頭與母材間不同程度的電化學(xué)腐蝕。此外，釬料的選擇和界面反應(yīng)的特點(diǎn)都存在一定的局限，在釬焊大多數(shù)材料時，釬焊接頭與母材不能達(dá)到等強(qiáng)度，只能用增加搭接面積來解決問題。中南大學(xué)碩士論文第一章文獻(xiàn)綜述1．1．2釬料的選擇關(guān)于釬料的選擇可以具體歸納為以下諸條嘲：1)盡量選擇釬料的主成分與母材主成分相同的那種釬料；2)釬料的液相線要低于母材固相線至少

6、40～50℃；3)釬料的熔化區(qū)間，即該釬料組成的固相線與液相線之溫度差要盡可能的小，否則將引起工藝上的困難。溫度差過大還易引起熔析；4)釬料中的某一重要組元與母材產(chǎn)生液態(tài)互溶，固溶或固液異分化合物的相互作用，從而能夠形成牢固的結(jié)合。一般情況下，避免選擇釬料中某一重要組元與母材形成固液同分化合物的那種釬料；5)釬料的主要諸成分與母材主成分在元素周期表中的位置應(yīng)當(dāng)盡量靠近，這樣的釬料引起的電化腐蝕較小，也即接頭的抗腐蝕性較好；6)在釬焊的溫度下，釬料的主要成分應(yīng)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，即具有較低的蒸汽壓

7、和低的氧化性，以免釬焊過程中釬料成分發(fā)生改變；7)釬料最好具有良好的成形加工性能，以便能制成絲、棒、片、箔、粉等。以上諸條只有少數(shù)情況能在一種釬料上得到全面體現(xiàn)，例如用AI-Si共晶釬料釬焊鋁母材就是一種天賜全優(yōu)的選擇。多數(shù)情況則不能全面做到，這是由于元圖卜l各類釬料的熔化溫度范圍中南大學(xué)碩士論文第一章文獻(xiàn)綜述素的熔點(diǎn)、性能、在周期表上的位置以及和其它元素的相關(guān)系(phaserelation)都是固定的，無法改變，只有就可能的搭配進(jìn)行選擇。近年來不少文獻(xiàn)研究微量添加元素對釬料性能的改性(modif

8、ication)，這也是～種改善釬料性能的重要措施。以某種金屬為主要成分的釬料稱為“某”基釬料。純金屬的熔點(diǎn)最高，因此“某”基釬料的熔化溫度上限便是這純金屬的熔點(diǎn)，其下限則是其二元或多元合金共晶的溫度。任何一個基的釬料都只有一段范圍不大的熔化溫度區(qū)間可供使用，為了適應(yīng)各個不同的母材釬焊的需要和不同的熔化區(qū)間，而有了不同基的釬料，其熔化溫度范圍如圖1-1所示。1．1．3釬焊工藝釬焊工藝程序包括如下步驟Ⅲ：1)工件的表面處理。包括除油污，清除過量的氧化皮，有時還需要進(jìn)行表面鍍復(fù)各種有利