Cu含量對(duì)低銀無鉛焊點(diǎn)的界面結(jié)構(gòu)及力學(xué)行為的影響.pdf

1、釬料作為電子元器件的連接材料,起著實(shí)現(xiàn)元器件之間電氣連接的重要作用,Sn—Ag-Cu(SAC)釬料由于其性能良好已經(jīng)被認(rèn)為Sn-Pb釬料的最佳替代品,但是實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問題。通過在釬料中添加微量元素來改善釬料性能,作為一種有效方法越來越被重視。本文以一種新的低銀Sn—Ag-Cu-Ni-Bi釬料為研究對(duì)象,以老化、深腐蝕為手段,借助掃描電子顯微鏡、結(jié)合強(qiáng)度測(cè)試儀及壓痕硬度測(cè)試儀等設(shè)備,分析Cu含量的變化與低銀釬料(Sn-Ag-Cu-

2、Ni-Bi)在Cu、Ni焊盤上形成的焊點(diǎn)的界面行為及力學(xué)性能的關(guān)系。
　　 研究結(jié)果表明:在Cu焊盤上,Cu含量在0.3wt％-1.5wt％區(qū)間時(shí),隨著釬料中Cu含量的變化,界面IMC層的厚度,組成及形貌發(fā)生了明顯的改變。隨著Cu含量的增加,回流焊后IMC層厚度逐漸變薄,IMC的晶粒尺寸逐漸增大。同時(shí)界面化合物的組成和形貌都發(fā)生了顯著變化,當(dāng)Cu含量小于0.5wt％時(shí),界面處形成了大量的小顆粒狀化合物(Cu,Ni)6Sn5,而當(dāng)

3、Cu含量為0.7wt％時(shí),界面處同時(shí)存在著少量的小顆粒狀化合物(Cu,Ni)6Sn5和大量的棱柱狀化合物Cu6Sn5；當(dāng)Cu含量為1.0wt％-1.5wt％時(shí),粒狀和棱柱狀化合物消失,界面只存在鵝卵石狀的化合物Cu6Sn5。160℃時(shí)效后,時(shí)效后Cu含量為1.0wt％時(shí),界面IMC層厚度增加量最小。釬料中Cu含量為0.5wt％時(shí),焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度最大。壓痕硬度隨著Cu含量的增加而增大。
　　 在Ni焊盤上,Cu含量在0.3-1.5

4、wt％區(qū)間時(shí),隨著Cu含量的增加,界面IMC層變厚；Cu含量為0.3wt％時(shí),界面IMC為大量片層狀的(Ni,Cu)3Sn4；當(dāng)Cu含量為0.5wt％時(shí),界面IMC為少量片層狀的(Ni,Cu)3Sn4和多面體狀的(Cu,Ni)6Sn5化合物；當(dāng)Cu含量大于0.7wt％時(shí),界面IMC為長條狀的(Cu,Ni)6Sn5。時(shí)效后,焊點(diǎn)界面IMC層增厚,Cu含量為1.0wt％時(shí),釬料的抗老化性能最好。釬料中Cu含量為1.0wt％時(shí),焊點(diǎn)的抗剪切能