胡富强,孙剑飞,赵曰瑞,魏军齐,贾延东,刘廷懿

(1.哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150001;2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001)

高硅铝合金制备的电子封装材料由于具有质量轻(密度小于2.7 g/cm3)、热膨胀系数低、热传导性能良好及高强度、高刚度,且与金、银、铜、镍可镀、与基材可焊、无毒等优越性能,符合电子封装技术朝小型化、轻量化、高密度组装化方向发展的要求;此外,铝、硅在地球上含量相当丰富,硅粉的制备工艺成熟,成本低廉,所以硅铝合金材料成为一种潜在的有广阔应用前景的电子封装材料,受到越来越多人的重视,特别是在航空航天领域[1-3]。然而,随着硅含量的增加,高硅铝合金材料的脆性增加,其机械加工性能降低,尤其在电子封装件微小结构的加工中,普通机械加工较难达到加工要求,且加工成功率较低。电火花加工由于没有宏观作用力,在硬、脆材料的加工中拥有极大的优势。

不同材料的微细电火花加工过程中,材料的蚀除形式和过程是不同的,所表现出的加工规律也不同[4-5]。为了给高硅铝合金微细电火花加工技术提供理论依据,本文建立了高硅铝合金的简化模型,并对高硅铝合金微细电火花加工的材料蚀除机理进行了详细分析。

1 高硅铝合金的微观结构及简化模型

用Quanta 200F环境扫描电镜观察高硅铝合金表面微观形貌,能谱分析结果见图1。经分析,图1a中相对较亮的灰色区域,各元素的质量分数构……