Bi含量对Cu/Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu微焊点蠕变性能的影响

作者:姚宗湘; 罗键; 尹立孟; 王刚; 蒋德平; 夏文堂
来源:中国有色金属学报, 2017, 27(12): 2545-2551.
DOI:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.12.18

摘要

采用光学显微镜、电子显微镜和动态力学分析等方法研究Bi含量对直径为400μm、高度为200μm的无铅Cu/Sn-0.3Ag-0.7Cu(SAC0307)/Cu微尺度焊点的显微组织及蠕变性能的影响。结果表明:当焊点中Bi含量较低(1%(质量分数))时,其基体组织细小,Cu6Sn5为粗大块状,Ag3Sn分布不均匀;当焊点中Bi含量较多(3%(质量分数))时,基体组织与Cu6Sn5进一步细化,Ag3Sn在细化的同时分布更均匀,界面扇贝状IMC层更平直。另外,温度为80125℃、应力为815 MPa条件下,拉伸蠕变试验得到SAC0307微焊点的蠕变激活能(Q)和蠕变应力指数(n)分别为82.9 k J/mol和4.35;当钎料中Bi含量由1.0%增加到3.0%时,焊点的Q值从89.2 k J/mol增加到94.6 k J/mol,n值由4.48增加到4.73,钎焊接头的抗蠕变能力明显提高,所有焊点的蠕变变形机制主要受位错攀移控制。

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