【正文】 子在高速運動電子的轟擊下躍遷而產(chǎn)生的光輻射，主要有連續(xù) X 射線和特征 X 射線兩種 。先用粗砂紙將要觀察的面粗略磨平，用 XQ1 型號鑲嵌機鑲嵌試樣。用電子天平分別稱量六組試樣 置于試樣袋中并標號 。另外 ， Cu6Sn5金屬間化合物的熱穩(wěn)定性相對較差 ， 極易發(fā)生粗化，因而 SnCu焊料的強度和塑性都相對較低，因此如何抑制 Cu6Sn5金屬間化合物的分裂山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 8 也是研究 SnCu 系無鉛釬料的一項重要課題。 系無鉛焊料的優(yōu)缺點分析 無鉛焊料對性能的要求 無鉛焊料最終代替錫鉛焊料 , 因此從 環(huán)保和 產(chǎn)業(yè)實用化的角度出發(fā) , 新型 無鉛焊料 的設(shè)計 應(yīng)滿足以下幾點要求。 系無鉛焊料的主要性能分析 物理性 能分析 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 4 SnCu 系無鉛焊料的熔點為 227℃，由于銅的存在使得其在主要無鉛焊料中屬于最高的，從而導(dǎo)致在使用其合金時會遇到更大的困難，考慮 SnCu系無鉛焊料熔點較高，一般在研究合金元素對 SnCu 系無鉛焊料的性能影響會選擇熔點較低的合金元素如鉍、鋅。上世紀末，本世紀初，由于鉛對環(huán)境的污染，引起人們的廣泛關(guān)注。組織中的（ ） 6Sn5相隨著 Ni 元素 含量的增多，逐漸增大且均勻化。主要有 SnAg、 SnCu、 SnBi、 SnZn 等二元系； SnAgCu、 SnAgBi、 SnZnBi、 SnZnAg 等三元系合金 [2]。 無鉛焊接的全面導(dǎo)入需要解決很多問題，特別是無鉛焊料的產(chǎn)業(yè)化。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 5 熱學(xué)性能 具有比 Sn37Pb 更高的比熱 ， 這使對同樣的元件發(fā)熱 ， SnCu焊點蓄熱比 Sn37Pb 大 ， 但溫度要高； 高的導(dǎo)熱系數(shù)和散熱系數(shù)利于焊點受熱時電子元件的降溫 [6]。焊點的另一個重要作用就是機械連接 , 電子產(chǎn)品在實際使用過程中會使一些電子元器件不斷處于冷熱交替狀態(tài) , 因此 , 熱疲勞性能和蠕變性能是焊料合金中較為重要的指標。 在 無鉛焊料 中 添加不同含量的 Ni 元素，通過設(shè)計焊料成分配比，試樣熔煉 ， 制備金相試樣并進行金相組織觀察和性能測試，包括顯微硬度、熔化特性以及 XRD 物相分析和電子探針成分分析。 Sn的熔點是 ℃， Ni的熔點是1453℃， Cu的熔點是 ℃。 打磨完，對試樣進行拋光， 目的是消除細磨時的細微磨痕，使磨面成光亮無疵的鏡面，拋光質(zhì)量將直接影響到金相檢驗的結(jié)果。記錄各次分析結(jié)果，等待進一步分析。在 LED 未滅前，不要轉(zhuǎn)動壓頭測量轉(zhuǎn)換手柄，否則會影響壓痕測量精度，甚至損壞儀器。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 實驗結(jié)果分析與討論 17 3 實驗結(jié)果分析與討論 實驗結(jié)果分析 金相顯微組織分析 實驗所得的金相顯微組織照片如圖 (a) (b) 100?mm 100?mm 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 實驗結(jié)果分析與討論 18 (c) (d) (e) 200?m 200?m 200?mm 200?mm 200?mm 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 實驗結(jié)果分析與討論 19 (f) 圖 SnCu合金金相組織圖片 圖 （ a）為 合金的金相顯微組織 圖 。 盡管如此， 仍可以看出 合金能譜圖 與 合金的元素組 成是相 一致 的。 （ 2）、由于 Sn 元素等金屬活潑性較高，在熔煉時應(yīng)注意防止氧化， 應(yīng)在試樣上面放入覆蓋劑 ,以按 1:1 混合均勻 NaCl： KCl 鹽座位覆蓋劑。綠色無鉛電子焊料的研究與應(yīng)用進展 [J]。C/cm, are applied to SnAgCu solder joints without any current flow. In other words, samples in our experiment are solely subjected to high temperature gradients but not to electrical current. The microstructural changes and growth [IMC]on both sides of the solder joint are observed using scanning electron microscope [SEM] equipped with electron dispersive Xray [EDX]. The hardness properties are measured using nanoindentation method. 2 Experimental Setup The leadfree solder alloy used in this study is mercially available and the position by weight is % Sn, % Ag, and % Cu [SAC 405]. The solder ball joins two copper plates with dimensions of 19 mm by 38 mm and mm thick. The copper plates are polished to a mirrorlike finish to remove any possible oxidation. The plate is then covered with solder mask except at locations where the solder joints are reflowed. Two 1mm thick glass plates are used as spacers to maintain the gap between the copper plates. The spacer also helps maintain a consistent solder joint height. The solder joints are reflowed using the Joint Electron Device Engineering Council [JEDEC] reflow Profile. 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 附錄 33 Four samples are sandwiched between a lower Al block in contact with a hot plate and an upper Al block in contact with a thermoelectric cooler, as shown in Fig. 1. Every contact surface is coated with thermal grease to maximize heat transfer. The open area between plates and between blocks is insulated to minimize effects from heat radiation and circulating heat flow. The hot side and cold side temperatures are maintained close to 160176。 （ 2）、 合金中添加 Ni 元素 后，組織形貌發(fā)生了明顯的變化。 由圖 可知， 焊料合金的 熔化開始溫度約為 225℃， 熔化 結(jié)束溫度約為 238℃ ，而 合金的熔點為 227℃ 。 由此可知 , SnCu 系釬料的高溫保持性能和熱疲勞性要差一些 ，然而添加了 Ni 元素后，合金 組織中形成的（ ） 6Sn5金屬間化合物能夠抑制 Cu6Sn5的分裂， 提高共晶組織 （ Cu6Sn5/Sn） 的熱穩(wěn)定性，從而 使焊料性能更加穩(wěn)定 [11]。 分別記錄下每次測試的硬度值，等待分析。 第七步：將轉(zhuǎn)換手柄逆時針轉(zhuǎn)動，使壓頭主軸處于主體前方，此時壓頭頂尖與聚焦好的平面之間間隙約為 ～ 。如果 滿足衍射條件，可應(yīng)用布拉格公式：2dsinθ=nλ 應(yīng)用已知 波長 的 X 射線來測量 θ 角，從而計算出晶面間距 d，這是用于 X山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 實驗 設(shè)計與過程 14 射線結(jié)構(gòu)分 析；另一個是應(yīng)用已知 d 的晶體來測量 θ 角，從而計算出特征 X射線的波長，進而可在已有資料查出試樣中所含的元素。 第三步：試樣成型后，逆時針轉(zhuǎn)動手輪使下模下降，松開八角旋鈕和蓋板，再順時針轉(zhuǎn)動手輪，便可以頂出試樣。確定每組試樣的 總質(zhì)量為 20g，計算得各成分的質(zhì)量。根據(jù)采用同步加速器輻射光的 X 射線衍射實驗，含 Ni 的（ ） 6Sn5高溫相可以使結(jié)晶構(gòu)造穩(wěn)定化。 (2) 電氣性能要好。表 為 的部分物理性能。 近年來，美國、日本、中國等紛紛開發(fā)研究第二代高性價比無鉛焊料。 the microhardness of the alloy decreased firstly and then increased, the alloy possess the minimum microhardness. Key words: leadfree solder, ,microhardness, welding point 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目錄 5 目 錄 1 緒論 ........................................................ 1 系無鉛焊料課題的提出 .............................. 1 無鉛焊料簡介 ..................................... 1 系無鉛焊料課題的引出 ........................ 1 SnCu 系無鉛焊料課題研究背景與發(fā)展狀況 ................. 2 SnCu 系無鉛焊料簡介 ............................. 2 系無鉛焊料在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 ................ 2 系無鉛焊料的主要性能分析 .......................... 3 物理性能分析 ..................................... 3 機械性能 ......................................... 4 熱學(xué)性能 ......................................... 5 潤濕性能 ......................................... 5 焊接性 ........................................... 6 系無鉛焊料的優(yōu)缺點分析 ............................ 6 無鉛焊料對性能的要求 ............................. 6 SnCu 系無鉛焊料的優(yōu)點 ........................... 7 SnCu 系無鉛焊料存在的問題及其解決方案 ........... 7 添加 Ni 元素對 SnCu 系無鉛焊料性能的影響 ................ 8 本文研究主要內(nèi)容和目的 ................................. 8 2 實驗設(shè)計與過程 ............................................ 9 實驗準備工作 ........................................... 9 實驗指導(dǎo)思想 ..................................... 9 合金成分設(shè)計 ..........