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SnAgCuRE無鉛釬料合金顯微組織的研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-12-07
SnAgCu系釬料合金以其優越的力學性能和熱疲勞性能已成為眾多無鉛釬料中替代SnPb釬料的最佳候選合金系之一。研究了Ag和RE含量對SnAgCuRE系釬料合金顯微組織的影響。
????SnAgCu系釬料合金以其優越的力學性能和熱疲勞性能已成為眾多無鉛釬料中替代SnPb釬料的最佳候選合金系之一。向該共晶成分附近的釬料合金中添加其他合金元素可降低Ag含量以減少制造成本，并滿足SMT的使用要求，是目前的主要發展方向。對釬料的顯微組織進行觀察分析可以深入了解組織變化對性能的影響，從而可以控制添加所需合金元素的含量以滿足對無鉛釬料合金性能的要求。本文采用掃描電鏡和能譜分析等手段，分別研究了Ag和RE含量對SnAgCuRE系釬料合金顯微組織的影響。
采用正交試驗對無鉛釬料的成分進行設計。由于稀土元素非常活潑，該合金采用真空熔煉的制備方法。原材料為99.9%以上純度的Sn、Ag、Cu及富Ce和La的混合RE，在真空度為5×10-3Pa的非自耗電爐ZHW-600A中，先制備RE與Cu中間合金，考慮RE和Cu元素的燒損率后，再取一定量的中間合金與Sn、Ag、Cu在相同條件下制備SnAgCuRE釬料合金。熔煉過程中加強合金翻轉以保證組織的均勻性；RE的殘留量通過IPC-AES全譜直讀等離子體發射光譜儀測定。
SnAgCuRE系釬料合金組織與Ag和RE的添加量密切相關。隨著Ag含量增加，共晶組織所占比例增大，組織得到細化。但Ag含量超過3.2%時，會出現大的板條狀Ag3Sn初晶，影響釬料性能。因此，Ag的最佳添加量在2.0%～3.0%。隨著RE含量增加，釬料合金中富Sn相的組織細化，但當RE添加量達到0.5%時，會出現大塊的花瓣狀和點、條狀的CeSn3和LaSn3稀土化合物相，且大部分分布在共晶組織和富Sn相界面處，會導致釬料性能下降。綜合分析，RE含量在0.1%時效果最佳。
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