1。4。3  纳米铝颗粒对低银SnAgCu钎料的影响

1。5  本论文的研究目的与内容论文网

    虽然SnAgCu系钎料合金具有较好的综合性能，但由于Ag价格昂贵，限制了其在实际工业生产中的应用。通过降低Ag含量从而降低制造成本，进而提高产品竞争力成为了目前的研究热点，但随着Ag含量的降低，钎料的性能也明显下降。解决方案之一是通过向该系钎料中加入微量元素以改善焊点性能，而在所有元素中，添加微量稀土元素可以显著改善钎料的性能[25]，并且对钎料的成本影响不大，具有极佳的应用前景，但针对稀土元素对钎料性能影响的研究仍然较少，并且需要大量数据对试验结果进行完善。

  基于上述情况，本人毕业论文选取现有银含量最低的无铅钎料Sn-0。3Ag-0。7Cu钎料作为母合金，向其中添加不同含量（0, 0。05 wt。%,0。1 wt。%, 0。25 wt。%,0。5 wt。%,1。0 wt。%）的稀土元素Pr，分析Sn-0。3Ag-0。7Cu-xPr钎料的润湿性能和基体显微组织的变化规律。通过研究稀土元素Pr的作用机理，最终研发出低成本、性能优异的新型低银无铅钎料。

2  研究内容与方法

2。1  主要研究内容

由于目前使用的Sn-0。3Ag-0。7Cu无铅钎料还有一些有待改进之处，所以通过加入稀土元素Pr来改善它的综合性能。研究稀土Pr元素的添加量与Sn-0。3Ag-0。7Cu钎料的润湿性能、显微组织形貌以及微焊点可靠性之间的影响关系。并通过上述研究来对Pr元素的添加量进行改进，得到具有最佳综合性能的Sn-0。3Ag-0。7Cu-xPr无铅钎料。论文的研究路线如图2。1所示。

钎料制备润湿性能  力学性能   组织分析

图2。1 论文的研究路线

2。2  钎料的制备

    采用高纯度的Sn、Ag和Cu元素（质量分数为99。9 %）和稀土元素Pr（质量分数99。5%），制备本论文所需的不同Pr元素含量钎料合金，具体成分如表2。1所示。由于稀土元素易烧损，难熔炼，因此采用中间合金的形式可控添加稀土元素。钎料的具体制备步骤如下：文献综述

1) 配置中间合金Sn-4Pr。将金属稀土Pr和按比例配制好的Sn锭放入真空熔炼炉的坩埚内。

2) 首先开始抽真空，将熔炼炉真空度控制在1×10-2 Pa以下后，熔炼开始，加热温度范围必须控制在800℃～900℃，即热时间15-25分钟。

3) 取出合金，浇铸、冷却，即可得到中间合金Sn-4Pr。

4) 制备Sn-0。3Ag-0。7Cu-0。5Pr钎料合金。先将熔炼炉升至400℃后，加入保护剂后再将中间合金压入到液态钎料中，保温时间1小时，并且在保温过程中要不断搅拌促进中间合金能充分溶蚀而熔入Sn-0。3Ag-0。7Cu合金中。

5) 冷却，浇铸，得到Sn-0。3Ag-0。7Cu-0。5Pr钎料合金。

6) 用母合金Sn-0。3Ag-0。7Cu与上述配制好的Sn-0。3Ag-0。7Cu-0。5Pr钎料进行稀释，配制出实验所需组分的钎料合金，如下表所示。将液态熔融的钎料浇铸成圆片状，之后再轧制成厚度为0。2毫米的薄片，以备在焊接试验中使用。