金属学报
金屬學報
금속학보
ACTA METALLURGICA SINICA
2005年
8期
847-852
,共6页
刘春忠%张伟%隋曼龄%尚建库
劉春忠%張偉%隋曼齡%尚建庫
류춘충%장위%수만령%상건고
共晶SnBi/Cu焊点%偏析%界面反应%无铅焊料
共晶SnBi/Cu銲點%偏析%界麵反應%無鉛銲料
공정SnBi/Cu한점%편석%계면반응%무연한료
利用SEM,TEM,XRD分析了共晶SnBi/Cu焊点经120℃时效7 d后界面组织结构的变化.焊点界面处金属间化合物厚度由原来初始态的约2μm增至时效态的10μm,并且化合物也由原来单一的Cu6Sn5转变为Cu6Sn5和Cu3Sn相.进一步研究表明,在Cu3Sn与Cu之间界面处偏析了大量尺寸约100 nm的Bi颗粒.双缺口试样的断裂韧性实验表明,热时效促使焊点断裂韧性快速下降,同时该焊点的断口也由原来初始态的韧性断裂转变为时效后Cu3Sn与Cu界面处的脆性断裂,脆性断裂后一侧断口为鲜亮的Cu表面.在TEM下,通过与220℃/5 d时效态纯Sn/Cu焊点相伺界面的比较,可以断定引起该焊点失效的原因是Bi颗粒在此界面处的偏析.含Bi无Pb焊料由于Bi在界面析出而引发的脆断将会是微电子器件长期使用中的一个潜在危害.
利用SEM,TEM,XRD分析瞭共晶SnBi/Cu銲點經120℃時效7 d後界麵組織結構的變化.銲點界麵處金屬間化閤物厚度由原來初始態的約2μm增至時效態的10μm,併且化閤物也由原來單一的Cu6Sn5轉變為Cu6Sn5和Cu3Sn相.進一步研究錶明,在Cu3Sn與Cu之間界麵處偏析瞭大量呎吋約100 nm的Bi顆粒.雙缺口試樣的斷裂韌性實驗錶明,熱時效促使銲點斷裂韌性快速下降,同時該銲點的斷口也由原來初始態的韌性斷裂轉變為時效後Cu3Sn與Cu界麵處的脆性斷裂,脆性斷裂後一側斷口為鮮亮的Cu錶麵.在TEM下,通過與220℃/5 d時效態純Sn/Cu銲點相伺界麵的比較,可以斷定引起該銲點失效的原因是Bi顆粒在此界麵處的偏析.含Bi無Pb銲料由于Bi在界麵析齣而引髮的脆斷將會是微電子器件長期使用中的一箇潛在危害.
이용SEM,TEM,XRD분석료공정SnBi/Cu한점경120℃시효7 d후계면조직결구적변화.한점계면처금속간화합물후도유원래초시태적약2μm증지시효태적10μm,병차화합물야유원래단일적Cu6Sn5전변위Cu6Sn5화Cu3Sn상.진일보연구표명,재Cu3Sn여Cu지간계면처편석료대량척촌약100 nm적Bi과립.쌍결구시양적단렬인성실험표명,열시효촉사한점단렬인성쾌속하강,동시해한점적단구야유원래초시태적인성단렬전변위시효후Cu3Sn여Cu계면처적취성단렬,취성단렬후일측단구위선량적Cu표면.재TEM하,통과여220℃/5 d시효태순Sn/Cu한점상사계면적비교,가이단정인기해한점실효적원인시Bi과립재차계면처적편석.함Bi무Pb한료유우Bi재계면석출이인발적취단장회시미전자기건장기사용중적일개잠재위해.
