1. 研究目的与意义(文献综述)
进入21世纪,环境保护已成为国家可持续发展策略的一部分[1]。国家信息产业部规定自2006年7月1日起,列入电子信息产品污染重点防治目录的电子信息产品中不得含有铅、汞和镉等有毒有害物质。钎焊是电子产品制造中的关键技术。在钎焊材料中,锡铅合金钎料的用量最大,国内年消耗量在万吨以上。其中电子工业用量占70%~80%。表面组装技术清楚地说明了sn—pb钎料在蠕变、热疲劳等力学性能方面的不足,欧盟已通过立法在2008年停止使用含铅、含镉钎料。因此,发展无铅钎料已迫在眉睫,研究和开发绿色环保无铅钎料以取代sn—pb钎料已成为世界各国广泛关注的前沿课题之一。而众多钎料合金系中,ag合金系钎料钎焊工艺优良,可靠性强[2],目前中温银基钎料在微电子产品钎焊、电真空器件焊接和一些特殊材料的焊接中占有重要地位。环保钎焊材料电磁压制是多种金属混合粉末在高冲击压力作用下的动态撞击、变形、致密化过程,压制的钎料坯无需后续加工来改变其形状与尺寸,烧结后即可直接用于钎焊封装工序,很好地满足其多样性需求。
本课题所研究的微电子封装环保钎料电磁压制制备技术属于粉末冶金的范畴。它是用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺过程。目前基于资源节约和环境友好的可持续制造已经成为全球制造业的主题[3],粉末冶金的优点正好适应了这种发展潮流。粉末冶金工艺过程主要包括粉末制取、成形和烧结工序。成形是使金属粉末密实成具有一定形状、尺寸、孔隙度、和强度的生坯,通常分成模压成形和特殊成形、粉末轧制、粉末挤压、注射成形大多涉及金属粉末的压制过程。在金属粉末的压制成形过程中,粉末与模具以及粉末自身内部之间的摩擦力会阻碍粉末的致密化,导致生坯粉体致密度不均匀,从而影响零件的精度和质量。为优化模具设计和工艺参数、提高粉末冶金产品的质量,本课题基于混合粉末的压制实验,选择ag57.6cu22.4in10zn10混合钎料粉末为研究对象,希望能够建立适用于该钎料混合粉末压制成形的密度相关屈服模型。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
1.查阅相关文献资料,了解环保钎料制备、加工技术的发展、研究及应用现状,明确研究背景及目的
2.查阅文献了解粉末压制成形的基本原理与理论,熟悉常用的粉末成形材料本构方程及其参数的求解实验过程,制定实验方案,设计实验工装模具
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成开题报告;
第4-6周:设计加工实验工装及模具,准备实验原材料;
第7-10周:对ag57.6cu22.4in10zn10混合粉料进行模压试验,进行单轴压缩和径向压缩(巴西圆盘)实验,测得所需实验数据;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]何柏林, 于影霞, 张馨. 无铅钎料的研究现状及进展[j]. 热加工工艺, 2006, 35(4):52-55.
[2]陈登权, 李伟, 罗锡明,等. 电子工业用金基和银基中温钎料的研究进展[j]. 贵金属, 2009, 30(3):62-67.
[3]把握可持续性制造的大方向[j]. 数字制造科学, 2008, 6(1).
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