1、焊料在電子封裝中起著連接、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等重要作用。傳統(tǒng)的錫鉛(Sn-Pb)焊料中含有Pb,而Pb對人類的身體健康和環(huán)境有極大的危害。因此,無鉛焊料的研究已是電子封裝領(lǐng)域研究的熱點之一。傳統(tǒng)上,研究和開發(fā)無鉛焊料,主要采用嘗試法,這種方法耗時耗力。相圖是材料設(shè)計的重要理論基礎(chǔ),在金屬材料設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。它可以減少大量的無鉛焊料設(shè)計過程中的實驗、減小設(shè)計開發(fā)成本。因此,開展無鉛焊料合金體系相圖的實驗測定與熱力學(xué)計算,利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行無鉛焊

2、料的成分設(shè)計,并通過實驗制備無鉛焊料用復(fù)合粉體材料,將是一項具有重要理論價值與經(jīng)濟(jì)價值的研究工作。本論文主要通過實驗測定和熱力學(xué)計算兩種途徑,對Al-Bi-Sn合金體系的相平衡進(jìn)行了實驗測定與熱力學(xué)計算,在相關(guān)熱力學(xué)信息的基礎(chǔ)上建立了Al-Bi-Cu-Sn-Ag熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫;并利用該數(shù)據(jù)庫,設(shè)計和制備了Al-Bi-Sn,Bi-Sn-(Cu,Ag)系無鉛焊料用復(fù)合粉體,并對其微觀結(jié)構(gòu)、成分、熔點以及應(yīng)用等方面進(jìn)行了研究,所取得的主要研究成

3、果如下:
　　 (1)首次實驗測定了Al-Bi-Sn三元系在400℃和500℃時的等溫截面相圖。基于本研究的實驗結(jié)果,并結(jié)合已報道Al-Bi-Sn三元系熱力學(xué)性質(zhì)及相圖的實驗數(shù)據(jù),采用合理的熱力學(xué)模型,利用CALPHAD方法,對Al-Bi-Sn三元系的相平衡進(jìn)行了熱力學(xué)優(yōu)化與計算,計算結(jié)果與本研究以及文獻(xiàn)報道的實驗數(shù)據(jù)取得了良好的一致性。
　　 (2)利用CALPHAD方法,在Al-Bi-Sn三元系中進(jìn)行無鉛焊料用復(fù)合粉