超声-TLP制备Cu-Sn焊点的组织演变及力学性能研究

作者：陈达龙; 李晓延; 韩旭

来源：热加工工艺, 2022, 51(01): 25-33.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20200397

• 超声-TLP
• 全Cu3Sn焊点
• 金属间化合物
• 剪切强度

利用超声辅助瞬态液相连接(超声-TLP)对Cu/Sn/Cu三明治结构进行钎焊试验,超声波的频率和功率分别为600 W、20 kHz,焊接时加热温度为280℃,施加压力为0.06 MPa。在施加超声20 s后获得了全Cu3Sn焊点,相比于传统TLP钎焊,大幅度提高了焊接效率;钎焊过程中,Cu3Sn呈锯齿状,焊缝中Cu6Sn5为棒状或条状,最终转变成全Cu3Sn焊点,且Cu3Sn晶粒呈现出等轴晶形态。通过超声-TLP制备的全金属间化合物(IMC)焊点具有均匀的力学性能,其中Cu3Sn相的杨氏模量和硬度分别为129.183、4.861GPa,Cu6Sn5相的杨氏模量和硬度分别为127.586、6.110 GPa。钎焊时间为2、8、20 s获得的焊点剪切强度分别为31.80、39.03、70.58 MPa,焊点的抗剪切强度随着焊缝中IMC的比例增加而增大。

• 单位
  北京工业大学