液-固电迁移Ni/Sn-9Zn/Ni焊点反极性效应研究

• 作者: 冯晓飞 张志杰 赵宁 黄明亮
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 反极性效应 Sn-9Zn焊点 电迁移 界面反应 金属间化合物
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 93-99
• 页数: 7页
• 分类号: TG115
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2014.00402

摘要

研究了230℃,5×103 A/cm2条件下液-固电迁移对Ni/Sn-9Zn/Ni线性焊点界面反应的影响.在液-固电迁移过程中,Ni/Sn-9Zn/Ni焊点表现出明显的反极性效应,即阴极界面金属间化合物(IMC)持续生长变厚,并且一直厚于阳极界面IMC.由于排除背应力的影响,Sn-9Zn液态钎料中Zn原子的反常迁移行为归因于其有效电荷数在高温下为正值,即在电子风力作用下Zn原子向阴极界面定向迁移,从而导致焊点在液-固电迁移过程中发生反极性效应.回流焊后,Ni/Sn-9Zn/Ni焊点两侧界面上均生成了较薄的Ni5Zn21层.液-固界面反应过程中(无电流)焊点两侧界面IMC均随时间延长而生长变厚,从而消耗钎料中的Zn原子并使界面处的相平衡发生变化,导致界面IMC由Ni5Zn21转变为Ni5Zn21+(Ni,Zn)3Sn4].与之相较,液-固电迁移过程中阴阳两极界面IMC的类型一直为Ni5Zn21,并未发生IMC类型的转变.这是由于,在电子风力作用下,阴极界面附近钎料中Zn原子的含量充足,Zn与Ni反应生成Ni5Zn21型IMC;同时,电子风力也阻碍了Zn原子向阳极界面的扩散,从而抑制了阳极界面IMC的生长,导致界面IMC较薄,因此阳极界面也未发生IMC类型的转变.此外,运用反证法进一步验证了Zn的有效电荷数在高温下是正值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	黄明亮		27	170	8.0	12.0
2	赵宁		36	181	9.0	12.0
3	张志杰		3	4	1.0	2.0
4	冯晓飞		2	4	1.0	2.0