等温时效对Cu/Sn-3.5Ag/Ni(P)UBM互连焊接件界面微观组织及剪切性能的影响

作者：余强; ***; 马运柱; 黄宇峰

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2017, 22(03): 390-398.

• 互连结构
• 界面反应
• 金属间化合物
• 等温时效
• 剪切性能

Sn-3.5Ag焊料与Cu基板及化学镀Ni(P)板通过回流焊接形成Cu/Sn-3.5Ag/Ni(P)UBM互连结构,在200℃下对焊接件进行等温时效,针对电子器件的可靠性评估,研究等温时效对其界面微观组织和剪切性能的影响。用扫描电镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)对接头双界面形成的金属间化合物层的组织结构进行观察和分析,采用力学试验机测试接头的剪切强度,并通过SEM观察分析断裂特征。结果表明:随时效时间延长,焊料基体中二次相Ag3Sn明显粗化,由小颗粒状转变为细条状;双界面化合物层逐渐变厚,两侧(Cu,Ni)6Sn5层的形貌趋于相似;接头剪切强度随时效时间延长而下降,由时效24 h的33.04 MPa降至时效144 h后的24.78 MPa;时效24120 h后接头的剪切失效均为焊料内部的韧性断裂模式,时效144 h后,断裂模式转变为韧脆混合断裂,部分断裂面在焊料基体内部,部分在焊料与界面形成的化合物层内。

• 单位
  粉末冶金国家重点实验室; 中南大学