對於三元相圖製程中，往往是配製以30~50個不同成分比例的合金，並且需要長時間熱處理，才能完成整張相圖。本實驗是以擴散偶製程的方式，製作鋁基三元合金500℃低溫相圖；有效減少耗材相當有利於貴金屬合金的研究，並縮短時效時間，並針對Ag-Al-Pd三元相平衡圖做研究。

For the ternary phase diagram manufacturing process，often the preparation of 30 to 50 different composition ratio of the alloy, and the heat treatment takes a long time to complete the entire phase diagram. The experiment is based on diffusion couple processes to fabricate aluminum ternary alloy 500 ℃ low temperature phase diagram; Quite effective in reducing supplies in favor of precious metal alloys, and shorten the aging time, and for the Ag-Al-Pd tenary phase diagram to do research.

目錄
誌謝 i
中文摘要: ii
Abstract: iii
壹、前言 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究目的 1
貳、文獻回顧 3
2-1 Ag-Al二元合金系統及平衡相圖 3
2-2 Ag-Pd 二元合金系統及平衡相圖 4
2-3 Al-Pd 二元系統相平衡圖 4
2-4 Ag-Al-Pd 三合金系統 6
2-5界面反應 7
2-5-1 熱力學因素 7
2-5-2 動力學因素 9
2-6 反應路徑 9
2-7 影響擴散路徑的因素[19] 11
2-8打線接合合金系統 12
2-8-1 Au-Al系統 13
2-8-2 Au-Ag系統 13
2-8-3 Al-Al系統 14
2-8-4 Au-Au系統 14
2-8-5 Au-Cu系統 15
2-8-6 Al-Ag系統 15
參、實驗方法 16
3-1 實驗目的 16
3-2 試片製作 16
3-2-1合金試片的配置 16
3-2-2 擴散偶製作 18
3-2-3 均質化熱處理 19
3-2-4 試片處理 19
3-3 試片分析 19
肆、實驗結果 20
4-1 AgxPdy-Al擴散偶的EPMA定量分析 20
4-1-1 Ag-Al擴散偶 20
4-1-2 Ag90Pd10-Al擴散偶 21
4-1-3 Ag80Pd20-Al擴散偶 22
4-1-4 Ag70Pd30-Al擴散偶 23
4-1-5 Ag60Pd40-Al擴散偶 24
4-1-6 Ag50Pd50-Al擴散偶 25
4-1-7 Ag40Pd60-Al擴散偶 26
4-1-8 Ag30Pd70-Al擴散偶 27
4-1-9 Ag20Pd80-Al擴散偶 28
4-1-10 Ag10Pd90-Al擴散偶 29
4-2 AgxPdy-Al擴散偶的擴散路徑 30
4-2-1 Ag90Pd10-Al擴散偶的擴散路徑 30
4-2-2 Ag80Pd20-Al擴散偶的擴散路徑 30
4-2-3 Ag70Pd30-Al擴散偶的擴散路徑 31
4-2-4 Ag60Pd40-Al擴散偶的擴散路徑 31
4-2-5 Ag50Pd50-Al擴散偶的擴散路徑 31
4-2-6 Ag40Pd60-Al擴散偶的擴散路徑 32
4-2-7 Ag30Pd70-Al擴散偶的擴散路徑 32
4-2-8 Ag20Pd80-Al擴散偶的擴散路徑 33
4-2-9 Ag10Pd90-Al擴散偶的擴散路徑 33
伍、結論 34
5-1 Ag-Al-Pd三元系統相平衡圖 34
陸、參考文獻 36

















表目錄
表4-1 Ag-Al擴散偶Ag2Al3/Ag之EPMA分析 38
表4-2 Ag-Al擴散偶Ag2Al3/Al之EPMA分析 39
表4-3 Ag90Pd10-Al擴散偶相對於圖4-5a之EPMA分析 40
表4-4 Ag90Pd10-Al擴散偶相對圖4-5b之EPMA分析 41
表4-5 Ag80Pd20-Al擴散偶相對於圖4-7e之EPMA分析 42
表4-6 Ag80Pd20-Al擴散偶相對於圖4-7f之EPMA分析 43
表4-7 Ag70Pd30-Al擴散偶相對於圖4-9d之EPMA分析 44
表4-8 Ag70Pd30-Al擴散偶相對於圖4-9e之EPMA分析 45
表4-9 Ag60Pd40-Al擴散偶相對於圖4-11d之EPMA分析 46
表4-10 Ag60Pd40-Al擴散偶相對於圖4-11e之EPMA分析 47
表4-11 Ag60Pd40-Al擴散偶相對於圖4-11f之EPMA分析 48
表4-12 Ag50Pd50-Al擴散偶相對於圖4-13d之EPMA分析 49
表4-13 Ag50Pd50-Al擴散偶相對於圖4-13e之EPMA分析 50
表4-14 Ag50Pd50-Al擴散偶相對於圖4-13f之EPMA分析 51
表4-15 Ag40Pd60-Al擴散偶相對於圖4-15c之EPMA分析 52
表4-16 Ag40Pd60-Al擴散偶相對於圖4-15d之EPMA分析 53
表4-17 Ag30Pd70-Al擴散偶相對於圖4-17d之EPMA分析 54
表4-18 Ag30Pd70-Al擴散偶相對於圖4-17e之EPMA分析 55
表4-19 Ag30Pd70-Al擴散偶相對於圖4-17f之EPMA分析 56
表4-20 Ag20Pd80-Al擴散偶相對於圖4-19c之EPMA分析 57
表4-21 Ag20Pd80-Al 擴散偶相對於圖4-19d之EPMA分析 58
表4-22 Ag10Pd90-Al擴散偶相對於圖4-21c之EPMA分析 59
表4-23 Ag10Pd90-Al擴散偶相對於圖4-21d之EPMA分析 60













圖目錄
圖2-1 Ag-Al二元系統相平衡圖 61
圖2-2 Ag-Pd二元系統相平衡圖 61
圖2-3 Al-Pd 二元系統平衡相圖 62
圖2-4熱力學計算的Al-Pd二元平衡相圖 62
圖2-5. Vertical section PdAl-Ag[11] 63
圖2-6. Vertical section Pd2Al-Ag[12] 63
圖2-7 A-B擴散偶在T1下接合，經長時間退火之下而發生界面反應在界面生成介金屬相，相。 64
圖2-8 原子擴散與自由能、化學勢之關係 65
圖2-9 A-B-C三元合金系統之等溫平衡相圖及擴散路徑 65
圖2-10 擴散偶X/C在不同擴散路徑的影響 66
圖2-11 Co/Cu2O擴散偶例 67
圖2-12 Fe/NiO擴散偶例 68
圖2-13 Cu2O/Ni擴散偶例 69
圖2-14 動能對擴散路徑影響 69
圖2-15 Ni對Al與O之擴散路徑 70
圖2-16 Ni/Al2O3擴散偶例 70
圖3-1 迷你真空電弧熔煉爐的結構圖 71
圖3-2 製作擴散偶的模具 71
圖3-3 真空封管示意圖 72
圖4-1 擴散偶與合金配置圖 72
圖4-2 Ag-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像(左)。(b) SEI影像(右)。 (c) BEI影像(左)。 (d)BEI影像(右)。 73
圖4-3 (a)(b)Ag-Al 500oC擴散偶的BEI影像。(c)(d)相對於表4-1、4-2的打點圖。 74
圖4-4 Ag90Pd10-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 75
圖4-5 (a)(b)(c) Ag90Pd10-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(e)(f) 相對於表4-3、4-4的打點圖。 76
圖4-6 Ag80Pd20-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 77
圖4-7 (a)(b)(c)(d) Ag80Pd20-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(e)(f) 相對於表4-5、4-6的打點圖。 78
圖4-8 Ag70Pd30-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 79
圖4-9 (a)(b)(c) Ag70Pd30-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(d)(e)(f) 相對於表4-7、4-8、4-9的打點圖。 80
圖4-10 Ag60Pd40-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 81
圖4-11 (a)(b)(c) Ag60Pd40-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(d)(e)(f) 相對於表4-10、4-11、4-12的打點圖。 82
圖4-12 Ag50Pd50-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 83
圖4-13 (a)(b)(c) Ag50Pd50-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(d)(e)(f) 相對於表4-13、4-14、4-15的打點圖。 84
圖4-14 Ag40Pd60-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 85
圖4-15 (a)(b) Ag40Pd60-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(c)(d) 相對於表4-16、4-17的打點圖。 86
圖4-16 Ag30Pd70-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 87
圖4-17 (a)(b)(c) Ag30Pd70-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(d)(e)(f) 相對於表4-18、4-19、4-20的打點圖。 88
圖4-18 Ag20Pd80-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 89
圖4-19 (a)(b) Ag20Pd80-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(c)(d) 相對於表4-21、4-22的打點圖。 90
圖4-20 Ag10Pd90-Al 500oC擴散偶的 (a) SEI影像。(b) BEI影像。 91
圖4-21 (a)(b) Ag10Pd90-Al 500oC擴散偶3000倍率的BEI影像。(c)(d) 相對於表4-23、4-24的打點圖。 92
圖4-22 Ag90Pd810-Al擴散偶的擴散路徑 93
圖4-23 Ag80Pd20-Al擴散偶的擴散路徑 93
圖4-24 Ag70Pd30-Al擴散偶的擴散路徑 94
圖4-25 Ag60Pd40-Al擴散偶的擴散路徑 94
圖4-26 Ag50Pd50-Al擴散偶的擴散路徑 95
圖4-27 Ag40Pd60-Al擴散偶的擴散路徑 95
圖4-28 Ag30Pd70-Al擴散偶的擴散路徑 96
圖4-29 Ag20Pd80-Al擴散偶的擴散路徑 96
圖4-30 Ag10Pd90-Al擴散偶的擴散路徑 97
圖5-1 500℃Ag-Pd-Al相平衡圖 97

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