Al-Bi-Cu-Sn-Ag多元系無(wú)鉛焊料用復(fù)合粉體的設(shè)計(jì)與制備研究.pdf

1、焊料在電子封裝中起著連接、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等重要作用。傳統(tǒng)的錫鉛(Sn-Pb)焊料中含有Pb,而Pb對(duì)人類(lèi)的身體健康和環(huán)境有極大的危害。因此,無(wú)鉛焊料的研究已是電子封裝領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)上,研究和開(kāi)發(fā)無(wú)鉛焊料,主要采用嘗試法,這種方法耗時(shí)耗力。相圖是材料設(shè)計(jì)的重要理論基礎(chǔ),在金屬材料設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。它可以減少大量的無(wú)鉛焊料設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)、減小設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本。因此,開(kāi)展無(wú)鉛焊料合金體系相圖的實(shí)驗(yàn)測(cè)定與熱力學(xué)計(jì)算,利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行無(wú)鉛焊

2、料的成分設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)制備無(wú)鉛焊料用復(fù)合粉體材料,將是一項(xiàng)具有重要理論價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究工作。本論文主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定和熱力學(xué)計(jì)算兩種途徑,對(duì)Al-Bi-Sn合金體系的相平衡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定與熱力學(xué)計(jì)算,在相關(guān)熱力學(xué)信息的基礎(chǔ)上建立了Al-Bi-Cu-Sn-Ag熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù);并利用該數(shù)據(jù)庫(kù),設(shè)計(jì)和制備了Al-Bi-Sn,Bi-Sn-(Cu,Ag)系無(wú)鉛焊料用復(fù)合粉體,并對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)、成分、熔點(diǎn)以及應(yīng)用等方面進(jìn)行了研究,所取得的主要研究成

3、果如下:
　　 (1)首次實(shí)驗(yàn)測(cè)定了Al-Bi-Sn三元系在400℃和500℃時(shí)的等溫截面相圖?；诒狙芯康膶?shí)驗(yàn)結(jié)果,并結(jié)合已報(bào)道Al-Bi-Sn三元系熱力學(xué)性質(zhì)及相圖的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用合理的熱力學(xué)模型,利用CALPHAD方法,對(duì)Al-Bi-Sn三元系的相平衡進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與本研究以及文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取得了良好的一致性。
　　 (2)利用CALPHAD方法,在Al-Bi-Sn三元系中進(jìn)行無(wú)鉛焊料用復(fù)合粉