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Bi在共晶SnBi/Cu焊点界面处的析出
【机构】 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室； 美国伊利诺州立大学厄把那香槟分校材料科学与工程系；
【摘要】 本文利用SEM、TEM、XRD技术分析研究了共晶SnBi/Cu焊点经120℃时效7天后界面组织结构的变化。发现界面处化合物厚度由原来初始态的约2μm增至时效态的10μm,并且化合物也由原来的单一Cu6Sn5相变为Cu6Sn5和Cu3Sn相。进一步研究发现在Cu3Sn与Cu之间界面处析出许多约100nm的Bi颗粒。双缺口试样的断裂韧性实验表明时效促使焊点断裂韧性快速下降,同时该焊点的断口也由原来初始态的韧性断裂转变为时效后Cu3Sn与Cu界面处的脆性断裂,脆性断裂后一侧断口为鲜亮的Cu表面。在TEM下,通过与时效态纯Sn/Cu焊点相同界面的比较,可以断定引起该焊点失效的原因是Bi颗粒在此界面处的析出。可见,含Bi无Pb焊料由于Bi界面析出而引发的脆断将会是微电子器件长期使用中的一个潜在危害。
【关键词】 共晶SnBi/Cu焊点；
析出；
界面反应；
无铅焊料；
【基金】 国家自然科学基金50228101的资助
- 【会议录名称】 2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会论文集
- 【会议名称】2004中国电子制造技术论坛——电子整机无铅化焊接技术学术研讨会
- 【会议时间】2004-11-01
- 【会议地点】中国北京
- 【分类号】TN405
- 【主办单位】中国电子学会生产技术学分会