添加微量Zn对Sn-58Bi/Cu焊点老化过程中界面演变以及力学性能的影响

作者：王凤江^*; 何其航

来源：机械工程学报, 2022, 58(02): 284-290.

• Sn-Bi焊料
• 界面化合物
• 老化
• 可靠性
• 力学性能

通过向Sn-58Bi焊料中加入微量Zn元素，研究了Sn-58Bi-xZn(x=0,0.2,0.5,1.0)焊点在老化过程中界面金属间化合物(Intermetallic compounds,IMCs)的生长行为以及对力学性能的影响。研究发现，加入微量Zn后，界面IMCs由Cu6Sn5转变为Cu6(Sn,Zn)5。当Zn的添加量达到1.0wt%时界面IMCs为Cu5Zn8。添加Zn显著抑制了界面Cu3Sn在老化过程中的生长。Sn-58Bi-0.5Zn/Cu焊点界面处IMCs在老化过程中出现分层现象，形成Cu6(Sn,Zn)5/Cu5Zn8/Cu6(Sn,Zn)5结构。添加微量的Zn会降低Sn-58Bi/Cu的剪切力，但是随着老化时间的增加，Sn-58Bi-xZn/Cu焊点的剪切力高于Sn-58Bi/Cu焊点，焊点的断裂均由韧性断裂逐渐向韧脆混合断裂模式转变。微量Zn的添加有助于提高焊点的长期可靠性。

• 单位
  江苏科技大学