隨著歐(ou)盟頒布(bu)禁止SnPb釬料(liao)應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)指(zhi)令(ling),開(kai)發出可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)替(ti)代(dai)SnPb釬料(liao)且(qie)具(ju)更高性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)無鉛(qian)釬料(liao),已成(cheng)為(wei)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)熱(re)點。大量的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)發現(xian),SnAgCu釬料(liao)因其(qi)較(jiao)好的(de)(de)潤(run)濕性(xing)(xing)能(neng)、較(jiao)高的(de)(de)接頭可(ke)(ke)(ke)靠(kao)性(xing)(xing)以(yi)(yi)(yi)及優(you)越的(de)(de)抗熱(re)疲(pi)勞性(xing)(xing)能(neng),被(bei)公認(ren)為(wei)SnPb釬料(liao)的(de)(de)最具(ju)潛力替(ti)代(dai)品。但由于(yu)Ag含量較(jiao)高,高昂(ang)的(de)(de)成(cheng)本阻礙了其(qi)進一步發展和(he)應(ying)用(yong)(yong),因此,向該釬料(liao)合(he)金系中添加(jia)其(qi)他合(he)金元素可(ke)(ke)(ke)降(jiang)低Ag含量以(yi)(yi)(yi)減少制造成(cheng)本,并滿足SMT的(de)(de)使用(yong)(yong)要(yao)求,是目前的(de)(de)主要(yao)發展方向。少量的(de)(de)稀(xi)土元素即可(ke)(ke)(ke)顯著地(di)改善(shan)金屬合(he)金的(de)(de)各(ge)項性(xing)(xing)能(neng),許多學(xue)者嘗試(shi)在(zai)釬料(liao)中添加(jia)稀(xi)土元素來改善(shan)釬料(liao)以(yi)(yi)(yi)及焊點的(de)(de)各(ge)項性(xing)(xing)能(neng)。研(yan)究(jiu)(jiu)結果表明,添加(jia)微量稀(xi)土元素可(ke)(ke)(ke)提高SnPb釬料(liao)的(de)(de)塑性(xing)(xing)變形抗力。但迄今為(wei)止,微量RE對SnAgCu系釬料(liao)合(he)金的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)影響還鮮(xian)見文(wen)獻(xian)報道(dao),已成(cheng)為(wei)其(qi)在(zai)應(ying)用(yong)(yong)中亟待解決的(de)(de)關鍵問題(ti)。在(zai)已有的(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)基礎上,選擇在(zai)Sn2.5Ag0.7Cu無鉛(qian)釬料(liao)中添加(jia)微量RE元素,研(yan)究(jiu)(jiu)微量RE對于(yu)無鉛(qian)釬料(liao)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)和(he)潤(run)濕性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影響。
采用純度均為(wei)(wei)(wei)99.9%的(de)Sn、Ag、Cu,以(yi)及Ce、La混(hun)合稀土,在真空度為(wei)(wei)(wei)5×10-3Pa的(de)非自(zi)耗電爐(lu)ZHW-600A中制備合金。采用IRISIntrepid全譜直讀等離子體發射光譜儀(yi)測(ce)定RE的(de)殘余(yu)量(liang)。以(yi)市售商用Sn37Pb為(wei)(wei)(wei)參照系。釬料中RE含量(liang)(質量(liang)分數,%)分別為(wei)(wei)(wei)0、0.05、0.1、0.25、0.5。
RE含量(liang)(liang)對Sn2.5Ag0.7Cu無鉛釬料的(de)(de)拉伸(shen)強度和(he)伸(shen)長率(lv)有較大(da)影(ying)響。RE含量(liang)(liang)為0.l%時,釬料合金(jin)的(de)(de)伸(shen)長率(lv)和(he)拉伸(shen)強度達到最佳,但過量(liang)(liang)的(de)(de)RE會導致(zhi)性能(neng)的(de)(de)下降(jiang)。適(shi)量(liang)(liang)RE的(de)(de)加入,使得Sn2.5Ag0.7Cu釬料在紫銅板(ban)上的(de)(de)鋪(pu)展面積(ji)呈現增大(da)的(de)(de)趨勢。Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE釬料在Cu焊盤上具有最大(da)的(de)(de)潤(run)(run)(run)濕力(li)和(he)鋪(pu)展面積(ji),最小(xiao)的(de)(de)潤(run)(run)(run)濕角,潤(run)(run)(run)濕性最好,與Sn37Pb的(de)(de)潤(run)(run)(run)濕性相差不大(da),可(ke)滿足(zu)現代電子組裝業對潤(run)(run)(run)濕性的(de)(de)要求。這與力(li)學性能(neng)測試呈現出較好的(de)(de)一致(zhi)性。
