1. 研究目的与意义（文献综述）
虽然sn-pb焊料已经被广泛使用了几十年，但是铅在加热到400-500℃时会有铅蒸汽逸出形成铅烟，污染空气，当空气中铅烟尘达到一定浓度对人体是有害的。当前铅被作为工业原料广泛应用于工业生产中，大部分以废气、废水、废渣等各种形式排放于环境中，造成大面积污染。随着近年来全世界环保意识的增强，人们发现sn-pb焊料对环境的造成的危害要大于其创造的效益，所以许多国家都重新制定的铅的使用及排放标准，这使得使用sn-pb焊料的成本升高，而无铅焊料的研究也就变得刻不容缓。
新的焊料的融化温度不能太高，还要具有良好的机械性能和润湿性。基于以上考虑，sn-cu、sn-ag和sn-ag-cu的基本体系已经成为取代sn-pb焊料的研究前沿。20世纪后，sn-ag-cu钎料被广泛运用于电子封装领域中，软钎焊的无铅化基本实现。sn-ag-cu钎料以其优良的力学性能、良好的抗蠕变和抗疲劳性能，被认为是最可能代替传统含铅钎料的无铅钎料。而sac305钎料因为其使用方便，蠕变速度相对较慢，同时表现出了非常高的焊点强度和延展性，在该系合金钎料中占有很大的优势，被认为是传统波峰焊和回流焊工艺中最有前途的焊料。然而sac305焊料的缺点需要克服。如熔点高于sn-pb焊料的熔点；ag3sn颗粒的形成会降低无铅焊点的性能，裂纹会沿着ag3sn界面传播；界面imc层的生长较快，降低焊点可靠性，引起焊点失效。bi元素可以降低sac305熔点、提高其润湿性；bi元素可以抑制sn原子从钎料到imc的扩散以及形成imc层的驱动力，从而降低imc的生长速率。
快速凝固工艺主要有急冷技术、深过冷技术和表面快速熔凝技术等几种。其中急冷技术根据熔体分散方式和冷却方式的不同可以分成雾化技术、模冷技术和表面熔化与沉积技术三大类，可获得粉末、箔片、薄带、纤维和薄膜状产品。使用快速凝固得到的钎料薄带时，在合金凝固过程中扩散不充分引起溶质的迁移和分配系数将偏离平衡状态，形成溶质截留效应，大大减小了合金显微偏析的形成，进而得到更高的强度。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1、了解钎料合金的熔炼、浇注技术，熟悉快速凝固钎料薄带的制备装置；
2、以sac305共晶合金为研究对象，采用快速凝固技术制备sac305-bi钎料薄带；
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－6周：按照设计方案，制备sac305-bi共晶钎料薄带。
第7－11周：采用xrd、om、epma、eds等测试技术对钎料钎焊界面的物相、显微组织结构及微区成分进行测试分析。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]lili g,songbai x, liang z,et al. effect of alloying elements on properties and microstructures of snagcu solders[j]. microelectronic engineering,2010,87:2025-2034
[2]pedro deghaid pereira,josé eduardo spinelli, amauri garcia. combined effects of ag content and cooling rate on microstructure and mechanical behavior of sn-ag-cu solders[j]. materials design,2013,45: 377-383.
[3]sergey a. belyakov, christopher m. gourlay. effect of bi and in on microstructure formation in sn-3ag-3bi-3in/cu and /ni solder joints[j]. key engineering materials,2016,700:146-152.
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