【正文】 該實驗合金成分是根據電子濃度和等原子尺寸這兩個參數進行設計的，在非晶合金成分的設計中知道這兩個參數對合金的熱穩(wěn)定性有很大的影響，因而這兩個參數對合金的熱穩(wěn)定性有一定影響。試樣的制備過程中真空度低于 510－ 2Pa。通過一些實驗得出的大量事實說明，具有相對大的玻璃形成能力和熱穩(wěn)定性的合金成分點位于等電子濃度線（面）和等原子尺寸線（面）的交點（線）上或臨近區(qū)域，即可以將等電子濃度和等原子尺寸作為設計并優(yōu)化非晶合金成分的新判據。C:ΔTx[49]ΔTx 為過冷液相區(qū)寬度，其值ΔTx＝TxTg。然而 Sn－ 釬料的剪切強度會隨工藝參數的變化而降低，難以在實際制造中使用。而且加入 0 .5% Sb 后[40]還可以進一步提高其高溫可靠性[39] 。 （8）良好的潤濕性。鉛的毒性在于它是不可分解的金屬，并且一旦被人體攝取會在人體中聚集而不能被排出，并且對人體產生嚴重的有毒作用。微量稀土無素提高焊點熱循環(huán)壽命的顯微機制為：（1）稀土的加入使釬縫組織細化均勻、位壘硬化和多滑移硬化作用增強，既增加了釬料的變形抗力也使位錯塞積帶來的應力集中分散化，有利于延遲裂紋的起裂和擴展；（2）稀土作為表面活性物質偏聚在晶／相界，牽制了晶／相界的運動。此外，Cu－Mn－Ni 系釬料合金是在真空或氬氣保護下替代銀釬料釬焊薄壁不銹鋼較有發(fā)展?jié)摿Φ牧畠r釬料。 無鎘釬料應力求保留含鎘銀釬料所具有的優(yōu)點如低的熔化溫度、窄的熔化溫度區(qū)間、優(yōu)良的釬焊工藝性和接頭機械性能，成本不宜顯著增加等等。Brain Craig 和 Ning－Cheng Lee 認為無鉛釬料合金必須滿足以下條件 [12]：（1）合金共晶溫度近似于 63Sn37Pb 的共晶溫度 183℃，大致溫度范圍在 180℃～200℃之間；（2）無毒或毒性很低；（3）潤濕性能和機械性能良好；（4）容易制成膏狀；（5）與目前所用的釬劑兼容；（6）導熱性和熱導率與 63Sn－37Pb 相近。立法包括： l） ，（《有害鉛基涂料消除法令－1991 》 ，》規(guī)定對鉛征收稅額；（2），《減少鉛暴露法令1991》（3）. 3554《鉛；暴露法令－1992》。因此，在生產批量不大的時候，應優(yōu)先考慮產品的性能和質量。（2）釬料與釬焊方法匹配的問題 不同的釬焊方法對釬料的要求也是不同的。（2）具有良好的潤濕性能和填縫性能釬料應具有良好的潤濕性能和填縫性能，應能在母材表面充分鋪展并能充分填滿釬縫間隙。一類為熔化溫度低于 450℃的釬料被稱為軟釬料，另一類熔化溫度高于 450℃釬料被稱之為硬釬料。1974 年的英國焊接雜志，曾介紹過一幅古底比斯壁畫畫中描述的是對銀器進行釬焊的情景，這一狀況延續(xù)了整個中世紀，直到十九世紀工業(yè)革命的到來，才促進了材料連接技術的迅速發(fā)展。共晶合金。并且 6＃合金的 Ag 含量降低了，從而提高了釬料合金的經濟性。安徽舒城九里墩春秋墓出土的鼓座，上面的龍身就是先鑄造成若干段再釬焊起來，焊接處還殘留有大塊焊錫；曾候乙墓出土的銅套就采用了 53Sn－47Pb 的釬料。因此，雖然在今后一段時間內，釬焊仍將是電子產品的主要連接技術，[6]但釬焊技術的改進及新型釬料合金的開發(fā)將顯得日趨重要[5] 。在固液相共存時合金的粘度較大，流動性差，這對釬焊接頭的形成是不利的。 釬料的選用原則釬料的種類以及使用過程的影響因素較多，因而釬料的選擇是一個比較復雜的問題。（5）生產成本的問題 生產成本問題包括釬料的材料成本，成形加工成本和釬焊方法及設備投資等方面的成本。歐共體也先后出臺兩個草案，其中 1998 年頒布的第二草案中明確指出了在某些電子電器設備中要禁止鉛的使用。由此可見，開發(fā)實用可替代的電子封裝用無鉛釬料至關重要。在銀釬料中加入鎘可以明顯的降低固相線、液相線、減少熔化溫度區(qū)間。更重要的是其釬焊溫度低、釬焊工藝接頭性能優(yōu)良，易保證釬焊質量，從而提高釬焊生產效率，綜合比較總生產成本不一定明顯增加。在 Sn／Pb 共晶釬料中加入稀土元素研制成稀土變質 Sn/Pb 共晶釬料可以明顯提高釬焊接頭的熱循環(huán)可靠性[18] 當釬料中稀土含量小于 %時。如汽車散熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、暖風氣和水箱等重要部件都需要重量輕、強度高、耐腐蝕、導熱性能好和釬焊性好的材料，有兩層或三層金屬合金組合成的復合材料具有上述所要求的性能。 （5）合適的物理性能，特別是電導率、熱導率、熱膨脹系數。SnAg 和 SnAgCu 組合之間的差異很小，其選擇主要取決于價格、供貨等其他因素。討論了合金設計對釬料熔點、凝固行為及接頭顯微組織的影響。這是一個一級相變點。 電子濃度和原子尺寸對非晶形成的影響早就被人們所注意，在已知的非晶成分的主要三元 Zr－Al－Ni，Zr－Al－Cu 合金體系和四元 Zr－Al－Ni－Cu 合金系中非晶的成分點有相近的電子濃度，反映在四元相圖中，它們的成分點位于一等電子濃度面附近。用 FA2004 型電子天平稱量個組成成分并且精確至 。通過圖 31 的分析可以發(fā)現，6＃合金具有典型的共晶合金的熱分析曲線特征，并且熔點較低，熔化區(qū)間最窄，由此認為在我們制備的 11 個合金試樣中，6＃合金具備了共晶合金的一些熱力學特征，初步認為是共晶合金。這說明電子濃度對于合金在熔化過程中的熱力學特征有很大的影響。實驗樣品的重量為20～30mg 左右。參考文獻[1] Vianco P T. Solder alloys: A look at the past ,present and future[J]. Welding Journal, 1997, 76(3): 4549[2] 曹海燕，程建平. 提高 SMT 軟釬焊接頭可靠性釬料研究[J].電子工藝技術，1992,5：12－15[3] Sunoco Jinn .Developing LeadFree Solders Challenge andOpportunity[J].JOM。E：TlTl 為合金的液相線溫度。尤其是 Sn－ Ag－1Cu 合金釬料具有很高的剪切強度成本又較低。目前不推薦使用。表 11 列出了美國國家制造科學中心提出的用于替代 Sn－Pb共晶釬料的無鉛釬料基本性能指標。 無鉛釬料的基本要求目前國際上公認的無鉛釬料定義是：以 Sn 為基體，添加了 Ag、Cu、Sb、In 其它合金元素，而 Pb 的質量分數在 %以下的主要用于電子組裝的軟釬料合金[34]。對于安全中起關鍵作用的元件即低熔點易熔合金釬料，上海大華新型釬焊材料廠研制的 67～280℃系列低熔點合金釬料，具有熔點低、熔點準確、熔點范圍狹窄、配以專用釬劑同工件焊接后，易熔滲透性好，焊件性能穩(wěn)定，焊接面強度高等特點。（2） 節(jié)錫材料美國自 70 年代中期開始研究低錫釬料，90 年代推出一種成分為 、5Sn、 的釬料，其固相線溫度為 303℃，液相線溫度為 314℃，抗拉強度為 27MPa。添加金屬 Sn、Ni、Mn 可適當降低液相線溫度、減小熔化區(qū)間，有利于降低釬焊溫度。通過 Pb 釬料合金化來改善合金的性能、提高可焊性，所以多元合金化將成為無鉛釬料設計的一大特點。 美國議會還沒有聯(lián)邦立法，但有一些州（如New Jersey）正在立法要求回收報廢電子產品以減少含鉛物品進入固體垃圾。長期與含鉛物質接觸將對人體健康造成危害。（3）保證滿足使用要求 不同產品在不同的工作環(huán)境和使用條件下對釬焊接頭的性能的要求是不同的。因此，應將釬料的液相線看成是釬焊是可采用的最低溫度，接頭的整個截面必須加熱到液相線溫度或更高溫度。釬料種類劃分的另一種常見的方法是按其組成的主體金屬來命名。目前 Sn、Pb 或 Sn－Pb 合金，仍是軟釬焊料的基礎材料。銀含量AbstractSn Pb alloy is used as a soft solder materials for thousands of years, especially in recent years with the development of microelectronics packaging technology SMT, tinlead solder is to bee the modern electronics industry, solder, but the lead (Pb)damage the nervous system and kidneys and other organs, damage the ecosystem, more harmful, it is recognized that the dangers of lead, more and more concerned about the lead contamination issue, environmental protection, promote green manufacturing, this is a trend in the electronics industrythe development of leadfree solder is imminent. The most attractive is a series of SnAgCu leadfree solder, there may be ternary eutectic lower melting point, and has good solderability and reliability, but that the ternary eutectic position is still controversial. Predecessors only by the test method and the thermodynamic calculations to find the eutectic omposition, and less timeconsuming.In this paper, we have applied the position rules, specifically the e/avariant and constant average atomic size criteria, used in bulk amorphous glasses，to search for the ideal SnAgCu solder positions, because good glass forming positions are always at or near deep eutectics.First, we have noticed that the two eutectic positions in the SnAg and SnCu binary alloys, and , share the same average atomic radius Rav of . In the SnAgCu ternary alloy phase diagram, linking the two eutectic positions defines an atomic size constant line. Considering possible experiment errors, we have designed alloys along three constant average atomic size lines,()x()1x,x=(,)。本文利用在具有最大非晶形成能力的成分點一般都是非晶成分點或近共晶成分點的經驗規(guī)律，把在非晶成分優(yōu)化過程中使用的成分規(guī)律應用到SnAgCu釬料合金體系的共晶成分的設計。公元前 4000 年美索布達[1]亞人就開始使用 Sn－Pb 合金連接 Pb 制水管或 Cu 制金屬工具 。電子產品的服役條件也很不相同。在此溫度區(qū)間的任一溫度下，固相將和液相并存。如果在釬焊過程中釬料的某些組元易發(fā)生偏析或易于揮發(fā)燒損，這樣就會使釬料的成分和均勻性發(fā)生變化，造成接頭性能的不均勻和不穩(wěn)定，從而會影響釬焊接頭的承載能力。（4）釬焊結構的要求 釬焊結構本身的復雜性和釬焊方法的限制使得手工進送釬料這種最簡單的釬料添加方法在很多情況下不能采用，因而常常需要將釬料預先加工成形，如制成環(huán)狀，墊圈，墊片及箔材和粉末等形式，并預先放置在釬焊間隙中或其附近。目前，電子產品如家電、計算機更新快、數量多，因此廢棄含鉛釬料越來越多。一些歐洲國家和歐洲委員會對鉛的使用問題相繼提出法規(guī)。盡管當前無鉛釬料的研究正走向深入研究的階段，但還沒有研究出一個完全取代錫鉛合金的高性能的無鉛釬料。這種無鎘釬料成分中 Ag 的含量顯著增加（比含銅釬料高 40%－50%）以保證釬料合金的可加工性、較低的熔化溫度和較小的熔化區(qū)間。對 60Sn/40Pb 釬料加入 In 后的實驗表明：加入 In 可以提高釬料對紫銅的潤濕性，改善接頭的致密性，提高接頭的臨應變疲勞性能[17]。國外采用真空快速凝固技術制備了各種不同 Ti 含量（1%～5%）的 Ag－Cu－Ti 非晶態(tài)釬料，該類釬料的化學成分均勻，可以制成任何形狀，用其釬焊的釬縫質量明顯的提高。 （3）能被加工成需要的所有形式，包括用于手工焊和修補的焊絲；用于釬料膏的焊料粉；用于波峰焊的焊料棒等。（5）無鉛釬料形成焊點的可靠性優(yōu)于 SnPb 合金。 Sn－Ag－Cu 無鉛釬料 Sn－Ag－Cu 無鉛釬料優(yōu)劣勢Sn－Ag－Cu 合金釬料由于其獨特的性能：可靠性及釬焊工藝性均很好，熱疲勞性能較好，良好的傳導性等等，極大的滿足了在電子封裝材料中釬焊對釬料的要求，從而被認為是代替含鉛釬料的最有發(fā)展前途的替代者；但是其較高的熔點以及較高的成本嚴重的束縛了它的發(fā)展。這個溫度是加熱過程時非晶晶化的開始溫度。因而 Trg 很大程度上是由 Tl 或 Tx 決定的，而在一個合金體系中深共晶點的 Tl 和 Tx 最低，這就是使深共晶點成分的合金的 Trg 最大，所以一般認為具有較大非晶形成