【正文】 SnAg系綜合性能最好，但存在成本偏高、對(duì)元件和設(shè)備耐熱性要求高等問題 [69]。在立法及落實(shí)上，西方發(fā)達(dá)國家大都走在中國前面，以犧牲環(huán)境和國民健康換來的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，逐漸被各國否定，走可持續(xù)發(fā)展道路，已經(jīng)成為世界共識(shí)。 80年代初，美國就立法禁止含鉛管道在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用。而且每 100毫升的血液中如果含鉛超過 50毫克，就會(huì)引發(fā)頭痛、惡心、視力障礙等癥狀，嚴(yán)重的情況下，會(huì)使人智力減退，甚至死亡。在初期，經(jīng)常使用錫鉛釬料用于電子元器件的封裝和印刷電路板級(jí)組裝 [1, 2]。稀土元素 Pr、 Nd的添加可以抑制塊狀 Cu6Sn5相的生成，細(xì)化 Cu6Sn5相，同時(shí)消除界面處 Ag3Sn相板條體的產(chǎn)生。 對(duì) SnAgCu與 SnAgCuxPr、 SnAgCuxNd釬料 /Cu焊點(diǎn)界面組織進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn) Pr、 Nd的加入能夠細(xì)化釬料基體組織并改變共晶組織形貌。本論文以目前廣泛應(yīng)用的，并分別以稀土元素 Pr、 Nd作為合金化元素，對(duì)其再流焊 及時(shí)效過程中焊點(diǎn)形貌和力學(xué)性能的變化 進(jìn)行 研究。 編號(hào) 南京航空航天大學(xué) 畢業(yè)論文 題 目 SnAgCux（ x=Pr、 Nd） /Cu 焊點(diǎn)內(nèi)部化合物生長行為研究 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專 業(yè) 材料科學(xué)與工程 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 南京航空航天大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信承諾書 本 人 鄭 重 聲 明 ： 所 呈 交 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）（ 題目： ）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。 論文分別研究了 SACxPr以及 SACxNd（ x=0, , %）焊點(diǎn)時(shí)效過程中的力學(xué)性能及微觀組織演變規(guī)律。含 Pr、 Nd的焊點(diǎn)界面層厚度 略微低 于不含 Pr、 Nd的焊點(diǎn)界面，說明 Pr、 Nd能夠抑制再流焊中釬料與 Cu基板的過度反應(yīng)。 關(guān)鍵詞： （ Pr、 Nd） 釬料， 時(shí)效，力學(xué)性能， IMC 層，內(nèi)部化合物 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 ii Study on the growth behavior of the pounds within the (Pr、 Nd) solder joint Abstract As to the good bination property of SnAgCu leadfree solder, it has been widely used in the electronic industry. But it has bad thermal stability of the structure in the using time. We can add the rare earth to overe that shorting. the In this paper, the widely used solder was selected as base alloy and the rare earth Pr、 Nd was selected as alloying element to study the welding morphology and the mechanical properties of SnAgCu solder exist in the reflow soldering and the aging test. The effect of different amounts of Pr、 Nd on the mechanical property and the microstructure of SnAgCu solder was studies. The investigation on chip resistor indicated that the maximum force of solder joint can be obtained with %Pr、 Nd addition. The force decreased with more Pr、 Nd addition and to extent of that of SnAgCu solder joint when Pr、 Nd content up to %. The microstructure analysis of (Pr、 Nd） solder alloy and solder joint showed that the addition of Pr、 Nd can refine and improve the microstructure of the solder. And the result that the thickness of the interfadce with the rare earth was thinner than that without the rare earth showed that the rare earth can depress the excessive interfacial reaction between solder/Cu substrate. When the Pr、 Nd content up to %, the black Snx(Pr、 Nd) phase appeared in the solder and solder joint. Moreover, the Snx(Pr、 Nd) phase can gather at the interface between solder and Cu. The phases of Cu6Sn5 and Ag3Sn within the (Pr、 Nd） solder alloy was studied. We found that the granular Cu6Sn5 phase assemble to grow and e to be chunk sample in the aging test. But the Ag3Sn phase almost didn’t grow, only separating out near the solder joint in the wallet form. That phase will break away from the IMC gradually in the aging test. the rare earth Pr、 Nd can restrain and refine the Cu6Sn5 phase, as well as eliminate the wallet Ag3Sn phase. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 iii Key Words: (Pr、 Nd), aging test, mechanical properties, IMC, internal pounds 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 iv 目 錄 摘 要 ........................................................................ i Abstract ..................................................................... ii 第一章 緒 論 ............................................................ 1 無鉛釬料研究現(xiàn)狀 ...................................................... 1 二元系無鉛釬料 ...................................................... 2 三元系無鉛釬料 ...................................................... 3 SnAgCux 釬料研究現(xiàn)狀 .................................................. 4 微量元素 x 對(duì) SnAgCu 釬料熔化特性的影響 ............................... 4 微量元素 x 對(duì) SnAgCu 釬料潤濕性能的影響 ............................... 5 微量元素 x 對(duì) SnAgCu 釬料微觀組織與力學(xué)性能的影響 ..................... 7 SnAgCux 釬料 /Cu 界面反應(yīng) ............................................. 10 本論文研究的目的及內(nèi)容 ............................................... 13 第二章試驗(yàn)材料及方法 ..................................................... 14 釬料的制備 ........................................................... 14 焊點(diǎn)的制備及力學(xué)性能試驗(yàn) ............................................. 14 焊點(diǎn)力學(xué)性能的試驗(yàn)方法 ............................................. 14 釬料 /Cu 高溫時(shí)效試驗(yàn) .................................................. 17 金相試樣的制備及微觀組織形貌觀察 ..................................... 17 金相顯微鏡分析 ..................................................... 17 掃描電鏡分析 ....................................................... 18 第三章微焊點(diǎn)力學(xué)性能及界面組織分析 ....................................... 19 時(shí)效后微焊點(diǎn)力 學(xué)性能變化 ............................................. 19 時(shí)效過程中界面化合物的生長 ............................................ 21 稀土 Pr、 Nd 對(duì)界面化合物生長的影響 ..................................... 23 稀土 Pr 對(duì)界面化合物生長的影響 ...................................... 23 稀土 Nd 對(duì)界面化合物生長的影響 ...................................... 25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 v 第四章釬料 /Cu 焊點(diǎn)內(nèi)部化合物生長 .......................................... 27 時(shí)效過程中 Cu6Sn5化合物顆粒的生長 ..................................... 27 時(shí)效過程中 Ag3Sn 化合物的生長 .......................................... 27 稀土 Pr、 Nd 對(duì)化合物生長的影響 ......................................... 28 第五章結(jié)論 ............................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................. 31 致 謝 ................................................................... 34 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 1 第一章 緒 論 信息技 術(shù)已經(jīng)深入到現(xiàn)代生活的各個(gè)方面，成為人們?nèi)粘９ぷ?、學(xué)習(xí)不可缺少的技術(shù)。鉛是一種有毒元素，隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，研制無鉛釬料已經(jīng)成為釬料行業(yè)的大勢(shì)所趨 [3]。而在電子行業(yè)中，鉛的使用尤其廣泛，其中的污染更是重中之重，遏制鉛污染，已經(jīng)迫在