合金元素对中温Sn-Ag-Cu焊料互连组织及剪切强度的影响

• 作者: 刘志权 史起源 曹丽华 远杰 陈胤伯
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 合金元素 Sn-Ag-Cu焊料 金属间化合物 界面形貌 剪切强度
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 页码范围: 1606-1614
• 页数: 9页
• 分类号: TF777.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2019.00033

摘要

针对SAC305和改良添加了Ni、Sb、Bi元素的2种焊料及其分别与NiSn、NiAu、NiPdAu 3种镀层器件钎焊形成的互连焊点,采用SEM、EDS、EPMA、TEM、DSC等方法研究了Ni、Au、Pd、Sb、Bi等添加元素对金属间化合物(IMC)种类及厚度、焊料第二相形貌及分布以及焊点剪切强度的影响.结果 发现,受Ni元素界面耦合作用的影响,焊点器件侧和印刷电路板(PCB)侧生成的IMC均为(Cu,Ni)6Sn5化合物;焊料中Sb、Ni元素减缓IMC生长,因此同一镀层下改良焊料的界面IMC厚度小于SAC305的;镀层中Au元素降低IMC生长速率,而Pd元素促进IMC生长,因此同一焊料下NiPdAu镀层样品的界面IMC厚度最大,而NiAu镀层样品的界面IMC厚度最小;镀层中Au、Pd元素的加入,促进焊料中Ag3Sn相从弥散颗粒状分布转为网状分布,焊点强度得到提升;焊料中Ag、Cu元素的加入,增加弥散分布的(Cu,Ni)6Sn5和Ag3Sn体积分数,提高焊点剪切强度;焊料中添加Bi元素导致焊料熔点降低,但可析出Bi单质起到弥散强化作用;因此,添加了Ni、Sb、Bi元素的改良焊料的焊点剪切强度,均高于同等条件下SAC305焊点样品的剪切强度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曹丽华	中国科学院金属研究所	5	72	1.0	5.0
2	刘志权	中国科学院金属研究所	14	28	4.0	4.0
3	陈胤伯	中国科学院金属研究所	1	0	0.0	0.0
4	史起源	中国科学院金属研究所	1	0	0.0	0.0
5	远杰	中国科学院金属研究所	1	0	0.0	0.0