sac305cu微焊点界面显微组织变化研究

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1、国内图书分类号：TG425．1工学硕士学位论文SAC305／Cu微焊点界面显微组织变化研究硕士研究生：王建华导师：孟工戈申请学位级别：工学硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TG425．1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyofSAC305／CuMicro-jointInterfacialCandidate：Supervisor：MicrostructureChan

2、gesWangJianhuaMengGonggeAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MaterialProcessingEngineeringDateof0ralExamination：March，2014University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《SAC305／Cu微焊点界面显微组织变化研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工

3、大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名夏辫眺矽掰细／日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《SAC305／Cu微焊点界面显微组织变化研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意

4、学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打√)作者签名：乏建卑日期：六哗朔，日导师签名：日期：知f卢乒月／日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文SAC305／Cu微焊点界面显微组织变化研究捅要随着电子封装技术及封装材料的发展，Sn．Ag．Cu系合金因其较低的熔点及较高的可靠性能等特点，目前已被公认为传统钎料的最佳替代品并取得了实际应用。为了满足电

5、子产品微型化的需求，电子封装中用于连接芯片和基板的焊球尺寸也不断缩小。因此，在长期服役过程中，由于焊点尺寸变小及焊点老化而引起的元器件可靠性问题成为该领域研究人员关注的焦点。本论文研究焊点尺寸、等温时效及镍镀层对SAC305／Cu微焊点界面间化合物演变及镍镀层消耗速率的影响。实验选用Sn．3．OAg．0．5Cu钎料球，直径分别为200“m、300Ixm、400pm、500“m，分别在铜盘和镀镍铜盘上进行焊接，然后在100℃、130℃、160℃下分别时效0h、72h、144h、216h、360h后进行分析。研究结果表明：SAC3

6、05／Cu焊点界面IMC呈现较明显的尺寸效应，小尺寸焊点界面凹凸不平，化合物形貌为椭球形，晶粒尺寸较大且比较稀疏；随着焊点尺寸的增加，化合物晶粒尺寸明显变小，界面IMC层变的平整均匀。焊点尺寸越大，界面IMC层厚度越薄；界面IMC的生长速率也越小。时效温度对SAC305／Cu微焊点界面IMC影响的研究结果表明，随着时效温度的升高，界面IMC层厚度及生长速率均不断增大。时效时间越长，界面化合物层厚度越大，在回流焊后至时效72h，界面IMC层厚度增长的最快，界面IMC生长速率先是急剧增大，之后逐渐趋于平缓。在三个时效温度下，从回流

7、焊后至时效216h，焊点界面IMC为Cu6Sn5化合物，当时效时间超过360h时，界面处有少量的Cu3Sn化合物生成。镍镀层对SAC305／Cu焊点界面IMC影响显著。钎料与镀镍铜盘反应生成的界面IMC的类型主要为(Cu，Ni)6Sn5化合物，时效一段时间以后，有一层较薄的(Cu，Ni)3Sn和少量的A93Sn化合物生成。界面IMC形貌由原来的致密平整变的凹凸不平，成锯齿状。镍镀层对焊点界面IMC生长有明显的抑制作用，即降低界面IMC生长速率，使IMC层厚度变薄。不论焊点大小，回流焊及时效后，焊盘镍镀层剩余厚度均减薄。对于焊点

8、尺寸的影响而言，回流焊后，焊点尺寸越大，剩余镍镀层厚度越薄；时效后，焊点尺寸越大，剩余镍镀层厚度越厚。关键词SAC0305／Cu；金属间化合物；焊点尺寸；等温时效；镍镀层哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudyofSAC305／CuMicro—-jointInterfacia