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新型無鉛復合釬料體系

無鉛復合釬料是向無鉛焊料合金中加入增強相形成釬料，是一類金屬基復合材料。相對于合金材料，復合材料中加入的增強相可以在一定溫度范圍內保持釬料顯微組織的穩(wěn)定性，同時還在一定程度上調整釬料與基板的膨脹系數(shù)不匹配，從而提高釬料的綜合力學性能，特別是耐熱疲勞和蠕變性能，另外加入一定體積的增強相可以在增強相與基板之間形成較強的毛細作用，有利于液態(tài)釬料的流動，從而在一定程度上提高其潤濕能力。

可以作為無鉛焊料增強相的材料很多，主要分為兩種，一類是能與基體發(fā)生答應的金屬顆粒如；Cu、Ni、及Ag等，這類增強體與基體發(fā)生反應，所以結合強度比較好，但是存在的重要問題是增強相在服役過程中與基體反應生成的金屬化合物不斷長大，最終增強相完全消耗，導致增強相效果變差。另一類增強不能與基體發(fā)生反應，在基體中的溶解度非常小，如AL 2 O 3 、TIO 2 、ZIO 2 碳纖維、碳納米管已經(jīng)晶須等等。這類增強相主要是與基體結核性不好，因此通過對增強相表面處理以提高基體的結合強度是研究重點。

目前無鉛復合釬料的研究應用還集中在實驗室數(shù)據(jù)基礎上，在無鉛復合材料的未來實際應用的發(fā)展中，如何找出一種增強相，不僅能與集體很好的結合，同時在以后的服役過程中能保持組織的穩(wěn)定性是無鉛復合材料必須克服的問題。

由于和研究機構出于利益的考慮和商業(yè)的原因，目前對于無鉛焊料的尚不能得到全面基礎的信息，體現(xiàn)為一是沒有對整個無鉛焊料的功能和可靠性測試數(shù)據(jù)，并且也沒有一個建立在精確原理下選擇合金的系統(tǒng)程序。

所以目前對無鉛焊料開展的研究，目標大都局限為尋找符合某項性能的合金材料。為此，對合金焊料組員選擇從二元到三元，甚至四元和婺源合金，元素的選擇也多達近十種。最近幾年則集中在了Sn-Ag系的研究，其中Sn-Ag-Cu最被看好。但目前的研究結果表面尚沒有一種合金能滿足現(xiàn)代電子裝配工業(yè)超微化發(fā)展所要求的各項性能，所以系統(tǒng)的研究合金選擇的精確理論，通過合作建立對整個無鉛焊料的性能數(shù)據(jù)庫是當務之急。值得注意的是，近年來主要集中在研究焊料在焊接過程中以及在以后的擴散中所形成的化合物對性能的影響，一般來說，大塊脆性金屬間化合物的形成使材料性能下降，而細小的金屬化合物于金屬基體所形成的共晶相能顯著的提高材料性能。所以為抑制大塊金屬間化合物形成的溫度控制，殘咋等各種措施就成了研究重點。