原位研究Cu/Sn-37Pb/Cu微焊点液-固电迁移行为

• 作者: 张志杰 黄明亮
• 来源期刊: 金属学报
• 关键词: 同步辐射实时成像技术 Sn-37Pb微焊点 液-固电迁移 界面反应 有效电荷数
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 页码范围: 1386-1392
• 页数: 7页
• 分类号: TG115
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2020.00009

摘要

利用同步辐射实时成像技术原位研究了Cu/Sn-37Pb/Cu微焊点在185℃、1×104A/cm2电流密度条件下液-固电迁移过程中Pb原子的扩散迁移行为及其析出机制.在微焊点加热熔化阶段,Pb原子向阳极定向迁移并聚集形成富Pb相,其厚度随时间的延长而增大;在保温阶段,阳极的富Pb相部分溶解,Pb原子反向扩散至阴极,最终钎料内部形成两相平衡组织;在冷却凝固阶段,Pb原子再次向阳极定向迁移,直至凝固,最终钎料内部形成三相组织:富Pb相、Sn-Pb相和富Sn相.基于加热阶段富Pb相的生长动力学,计算获得Pb原子在185℃下的有效电荷数(Z*)为-3.20,为Pb原子的电迁移方向提供了判断依据.Pb原子在电迁移中的反常迁移行为归因于电迁移通量(Jem)与化学势通量(Jchem)的竞争机制.