稀土鈰對錫銀銅無鉛釬料組織性能的影響.pdf

1、本文以無鉛釬料sn-3.8Ag-0.7Cu為基礎研究對象，在其中添加不同量的稀土鈰，通過鋪展試驗和釬焊接頭剪切試驗，比較系統(tǒng)地研究稀土鈰對sn-3.8Ag-0.7Cu無鉛釬料的工藝性能與焊點可靠性的影響。結果表明，微量稀土鈰的加入可以顯著提高釬料的潤濕性，提高焊點的抗剪強度；當ce的存在量為0.03wt．％時，效果最好，釬料的鋪展面積最大，抗剪強度最高。 采用SEM、EDX、EMPA對稀土錫銀銅釬料的組織進行了分析，結果表明，微

2、量的稀土鐘能夠抑制釬料中Ag<,3>sn和cu<,6>Sn<,5> 金屬間化合物的生成使釬料的組織得到細化。EDX分析結果表明，當稀土鈰的加入量較大時，會形成Ce-Sn會屬間化合物，即Ce具有“親Sn”性。 利用SEM、EDX進一步地分析了釬焊接頭的顯微組織。研究發(fā)現(xiàn)，微量的稀土鈰的加入能夠抑制釬焊接頭處出現(xiàn)Ag<,3>Sn相在母材界面處Cu<,6>Sn<,5>相前沿形核長大的現(xiàn)象，細化釬焊接頭的組織，使釬焊接頭的力學性能得到提

3、高。當稀土鈰的加入量過大時，會在釬焊接頭界面附近形成大塊狀的Sn-Ce金屬間化合物，從而降低釬焊接頭的力學性能。 本文利用周模型對無鉛釬料Sn-Ag-Cu-Ce四元合金體系進行了熱力學計算，發(fā)現(xiàn)Ce元素在這個四元體系中的最大加入量不宜超過O.6wt.％。計算結果還表明：在Sn-Bi-Ce、Sn-Sb-Ce、Sn-zn-Ce、Sn-Cd、Ce、Sn-Ag-ce、Sn-Cu-Ce以及Sn-Pb-Ce合金體系中，Ce元素均存在“親Sn