Sn3Ag/(001)Cu微凸点多次回流界面反应及剪切性能研究

作者：董冲; 马浩然^*; 袁航; 马海涛; 王云鹏

来源：电子元件与材料, 2022, 41(11): 1228-1235.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2022.0178

• 多次回流
• 取向
• 晶体生长
• 剪切强度

研究了界面金属间化合物Cu6Sn5在多次回流过程中的微观结构和生长行为。利用场发射扫描电镜、电子背散射衍射以及同步辐射实时表征技术对界面处Cu6Sn5微观结构和生长行为进行表征。利用有限元软件COMSOL对焊点在多次回流过程中的热应力分布进行模拟。此外，对Cu/Sn3Ag/(001)Cu接头在多次回流过程中剪切强度的变化以及接头断裂方式进行了评估。结果表明，在多次回流过程中，Cu6Sn5始终处于生长-溶解的动态平衡，在升温和保温阶段为扇贝状形貌，在冷却阶段为屋顶状形貌。冷热循环引起的热应力促使择优取向的Cu6Sn5晶粒发生旋转，其<0001>晶向倾向朝着Cu化学势减小的方向旋转以获得最大Cu扩散能力。而且在多次回流过程中，Cu6Sn5层厚度由于其取向的改变出现先增加后减小再增加的趋势。随着回流次数的增加，Cu/Sn3Ag/(001)Cu接头的断裂模式会由韧性断裂转变为脆性断裂，导致接头剪切强度下降。

• 单位
  大连理工大学