Cu焊点界面组织和力学性能的影响-论文.pdf

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1、重有色合金种铸造及有色合金2012年第32卷第2期工艺参数对Sn一0．3Ag一0．7Cu／Cu焊点界面组织和力学性能的影响摘要互连焊点界面反应形成的金属间化合物(IMC)对焊点服役可靠性会产生显著影响。研究了不同工艺参数(回流温度、回流时间和回流次数)条件下，Sn-O．3Ag一0．7Cu／Cu焊点界面金属间化合物的演变及对焊点力学性能的影响，同时对焊点断裂机制进行了分析。结果表明，随着回流温度和回流时间的增加，金属间化合物r／-CueSn5相的形貌由贝状向板条状转变，并可观察到'7相溶人焊点内部。在265℃回流时，随着回流时间增加，贝状17相不断长大，晶粒数不断减少；界面IMC的

2、生长符合幂指数生长规律，其生长指数为0．339。回流次数对焊点剪切强度的影响为先增后减，断裂模式从纯剪切断裂到微孔聚集型断裂再到局部脆断转变。关键词Sn-0．3Ag-0．7Cu无铅钎料；回流焊；IMC形貌；剪切强度；断裂机制中图分类号TG425；TG146．11文献标志码A文章编号1001—2249(2012)02—0168—05EffectofProcessingParametersonInterfaciaiMicrostructureandMechanicalPropertyofSn一0．3Ag。0．7Cu／CuSolderJointShiLei。，WeiGuoqiang，L

3、uoDaojun，HeGuanghui。(1．SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology；2．CenterofReliabilityResearchAnalysis，No．5Institute，MinistryofIndustria1andInformation)Abstract：Theintermetalliccompound(IMC)formedattheinterfacebetweensolderandsubstratehasasignificanteffectont

4、hereliabilityofinterconnectionsolder．TheevolutionofinterfacialIMCinSn一0．3Ag一0．7Cu／Cusolderjointanditseffectonthemechanicalpropertieswereinvestigatedunderthedif—ferentprocessingparametersincludingreflowingtemperature，reflowingnumberandreflowingtime，meanwhile，thefracturemechanismwasalsoevaluate

5、d．TheresultsindicatethatIMC(r／-Cu6Sn5)mot—phologyistransformedfromscallop—-shapedtolath——shapedwiththeincreaseofreflowingtimeandtem—-perature，and叩phasedissolvedintothesolderpositioncanbeobserved．Withincreasinginthereflow—ingtimeat265℃，the∞phaseisgrownincreasinglywiththedecreaseofgrains．Thegro

6、wthrateoftheinterfacialIMCfollowsindexpowerrulesanditsgrowthexponentis0．339．Itisalsoshownthatthein—fluenceofthereflowingnumberontheshearstrengthisfirstincreasedandthendecreased，andfracturemechanismischangedfrompureshearfracturetomicro—poregatheringfractureandthentopartialbrit——tlefailure．’Key

7、Words：Sn-0．3Ag-0．7CuLead-FreeSolder，ReflowWelding，IMCMorphology，ShearStrength，Frac—tureMechanism随着社会环保意识的增强和对铅毒害认识的加深，在众多无铅钎料中，Sn-3．OAg—o．5Cu钎料合金以很多国家已纷纷立法禁止或限制铅在电子工业中的应其较低的熔点、良好的润湿性能、较好的综合力学性能，用。在过去的十多年里，关于无铅焊接的研究和应用就被公认为目前性能最佳的无铅钎料。然而高的银含量成