电子组装膏状钎料机械合金化制备及研究

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1、摘要采用机械合金化(MA)N直接制各无铅钎料粉体，MA在控制钎料成份和杂质分布，细化第二相的尺寸，并使其实现弥散分布等方面具有独特的优势，因此有着重要的工程应用价值。另外，利用机械合金化制备钎料粉体，是一种新的探索，其中合金元素的相互作用，新相的形成，合金粉体与磨料介质之间的相互作用等机理性研究具有重要的理论意义。本文在大量试验的基础上，确定出适合于制备无铅钎料粉体的主要工艺参数。利用扫描电镜(SEM)、差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)对Sn一0．7Cu、sn．3．5Ag合金粉末的形貌、机械合金化进程、球磨条件对机械合金化合金相的影响、机械合金化Sn．0．7Cu、Sn一3．5A

2、g的反应机制进行了研究。将MA制备的钎料粉体与RMA型焊剂相配合，并制成焊膏。研究了铺展试样的微观组织和搭接接头的力学性能，并与熔炼法制各的无铅钎料进行对比。结果表明，通过对球磨工艺参数的选择和优化，采用机械合金化可制备出无铅钎料粉体。金属粉末的最终颗粒尺寸可通过合适的工艺参数来控制。加入丙酮可明显加速MA进程。球磨条件对MA合金相的形成有很大的影响。对于sn．cu、Sn—Ag二元系，其MA过程是一个反复地冷焊、断裂的过程，并形成复合层片状组织；其机械合金化反应机制是通过机械诱发原子扩散，使原子问发生置换固溶和晶界溶解，而逐渐形成Cu6Sn5、AgsSn等合金相。采用MA法制备钎料的铺展面

3、积及润湿角与采用熔炼法制备钎料的铺展面积及润湿角差别不大，但前者的接头强度较低于后者的接头强度。Sn．0．7Cu(MA)的金相组织由富Sn相、Cu6Sn5和少量Cu3Sn相组成。而Sn．3．5Ag(MA)[}匀金相组织中由于紫铜基板中的cu原子向钎料中的扩散，使其微观组织中出现Cu6Sn，相，而在基体上则均匀分布着富Sn相和A93Sn相。关键词机械台金化；无铅钎料；Sn-0．7Cu；Sn-3．5Ag北京工业人学工学硕上学位论文AbstractMechanicalalloying(MA)technologyisanewprocesstopreparesolderpowders．Therear

4、eparticularadvantagesincontrollingthecompositionofsolderalloy,thedistributionofimpurities，therefininganddispersionofthesecondphase．Inaddition，MAprocessisanewexplorationinthepreparationofsolderpowders．Itisveryimportanttoinvestigatetheoreticallythereciprocityofalloyelements，theformationofnew—phasean

5、dtheinteractionbetweenalloypowderandmillingmedia．TheprimaryMAparametersinthepreparationoflead-freesolderpowderswereobtainedbasedonanumberofexperiments．MorphologyofSn一0．7CuandSn一3．5Agpowders，theCOUrSeofmechanicalalloyingandtheeffectofballmillingconditionsontheformationofmechanicalalloywereanalyzedu

6、singascanningelectronmicroscope(SEM)，adifferentialthermalanalyzer(DTA)andanX—raydiffractometer(XRO)．ThereactivemechanismofmechanicalalloyingSn-0．7CuandSn，3．5Agwaseduced．Themicrostructureandregularmechanicalpropertyoflead-freesolderpastemadefromMApowdersandRMAfluxwasinvestigated，comparedwiththeones

7、madefromcast．Theresultsshowthatthelead—freesolderpowdersandthesizeofparticlescanbecontrolledundertheproperMAparameters．Asasurfactant，acetoneappearstobeeffectivetoacceleratetheMAprocess．Ballmillingparameterseffect