微焊点Cu/SAC305/Cu固-液界面反应及电迁移行为

研究了电迁移过程中Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu微焊点界面金属间化合物（IMC）的生长演变机制,分析了电载荷作用下固-液电迁移与固-固电迁移的区别. 结果表明,固-液电迁移过程中,随着加载时间的延长,两极IMC层厚度均增厚,且阳极IMC层厚度增长速率比阴极大;阴极侧IMC晶粒径向尺寸一直增大,轴向尺寸呈先增大后减小的变化规律,阳极侧IMC晶粒的尺寸在轴向与径向均增大;加载过程中,阳极IMC晶粒尺寸始终大于阴极;与固-固电迁移相比,固-液电迁移后,阴极侧,焊点IMC形貌更规则,且表面光滑度提高;阳极侧,固-固扩散时界面IMC晶粒形貌为多边形球状,而固-液扩散时界面IMC形貌为多边形柱状.     

SAC305-纳米铜复合焊膏焊后性能及孔隙形成机理

通过在SAC305焊膏中添加纳米铜,研究其对SAC305焊膏焊后焊点微观组织、孔隙率及力学性能的影响,并对焊点中空隙的形成机理进行分析. 结果表明,纳米铜的添加明显细化了钎料中的β-Sn相和Ag3Sn化合物,且细化效果随纳米铜添加量的增加而更为显著. 焊点中的孔隙率随纳米铜添加量的增加呈逐渐增加的趋势,当添加量达到1%(质量分数,%)时,焊点中的孔隙率明显提升,比无添加的SAC305焊膏增加了2.2%. 添加纳米铜的SAC305复合焊膏焊后接头的抗剪强度在细晶强化作用下得到一定程度的提高,同时接头中增加的孔隙率又使其力学性能恶化;综合这两种因素,当纳米铜添加量为0.5%时,其力学性能较好,抗剪强度提高了10%.     

电-热耦合作用下Cu/SAC305/Cu中IMC的生长及元素扩散

在一定温度及电流密度下对Cu/SAC305(Sn-3.0Ag-0.5Cu)/Cu焊点进行不同加载时间的电迁移时效试验。分析了电-热耦合作用下,焊点界面IMC的生长机理及界面近区元素扩散特征。结果表明:电-热耦合作用下阳极界面IMC(金属间化合物)层厚度变化与加载时间成抛物线关系;阴极界面IMC层形貌变化显著,其厚度随加载时间的延长呈现先增厚后减薄的变化特征;焊点界面近区元素扩散分为两个阶段:初始阶段由于焊点各部分元素浓度相差悬殊,浓度梯度引起的元素扩散起主导作用,促进两极界面IMC厚度增加;扩散到一定程度后界面近区元素浓度梯度相对减小,电子风力引起的元素扩散占主导部分,促进阴极IMC分解阳极IMC形成,导致阴极IMC层厚度减薄,阳极IMC层厚度逐渐增大。