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金锡共晶合金钎料是一种具有诸多优良物化特性,广泛应用于在微电子和光电子器件的封装的无铅焊料。为解决金锡共晶合金难加工的问题,已有的研究包括对金锡共晶合金采取成分微调、熔体混合和深过冷等手段和处理方法提高加工性能,但鲜有对金锡共晶合金微合金化的报道。因此,探索研究微合金化对金锡共晶合金凝固组织及其热压缩性能,对进一步改善金锡共晶合金的加工性能有重要价值。本论文首先研究了添加微量(200ppm)的第三组元Pt、Pd、Cu和Ag对金锡共晶合金凝固组织的影响规律,并分析了不同凝固条件下(冷模浇注,炉冷)对金锡共晶合金凝固组织的变化;研究了球化退火热处理过程中微合金金锡合金的组织演化;然后着重研究了微合金化对金锡共晶合金热压缩性能的影响规律。研究结果表明:(1)添加微量(200ppm)Pt明显改善了金锡合金的凝固组织。采用冷石墨模浇注,浇注温度为370℃条件下,合金凝固组织中初生相ζ’-Au5Sn的体积分数有原来的15%减少到2%,初生相的形貌由原来粗大树枝晶变成了细小的近球形颗粒,基体共晶层片组织也得到明显细化(层片间距约为40nm)。(2)添加微量(200ppm)Pd不利于共晶凝固组织的细化,采用冷石墨模浇注,浇注温度为370℃条件下,合金凝固组织中初生相ζ’-Au5Sn的体积分数增加到25%,基体共晶层片组织粗化(层片间距约为102nm)。添加微量Cu和Ag对合金凝固组织有一定的改善,对初生相及基体层片共晶组织有不同程度的细化。(3)通过增加凝固冷却速率可改善微合金化合金的凝固组织。与炉冷组织相比,冷模浇注条件下微合金化后的凝固组织较为细小,初生相体积分数和层片间距明显减少。在冷模浇注条件下,适当降低浇注温度(由400℃降低到370℃)有利于合金凝固组织的细化。(4)采用球化退火处理,微合金化凝固组织中层片组织均将发生球化。在230℃×60min退火条件下,微合金化Pt合金凝固组织得到完全球化,球化颗粒平均尺寸为1μm,而降低退火温度(220℃)只发生部分球化,退火温度过高(240℃)球化组织发生明显长大。(5)添加微量(200ppm)Pt能有效改善金锡共晶合金的热压缩性能,其屈服峰值应力降低20%,流变软化速率增加,稳态流变降低约30%。在热压缩过程中发生动态再结晶。(6)添加微量(200ppm)Cu和Ag对金锡共晶合金的热压缩性能有一定的改善;添加微量(200ppm)Pd反而对合金的热压缩性能产生不利影响,其屈服峰值应力增加,稳态流变平台应力增大。