超声波作用下Cu-Sn体系的溶解行为及界面反应研究

发布时间：2022-02-13 17:47

　　目前,Sn基焊料与Cu基板的互连被广泛应用到电子封装中,Cu-Sn钎焊接头存在的主要问题在于连接过程中易产生界面金属间化合物（IMC）,过厚的化合物层将弱化钎焊接头的力学性能。超声波钎焊作为一种绿色钎焊方法,由于其自身优良的性能及对传统钎焊技术的改良,从上世纪七十年代至今,一直被广泛应用于各种电子元器件的连接中。但大多集中于利用超声的空化和声流作用破碎氧化膜、促进界面润湿等,有关声场作用下的金属母材的溶解机制和界面冶金反应机理尚未有系统研究。因此,本文通过使用纯Sn钎料研究有无超声波作用下Cu母材的溶解行为和Cu/Sn固液界面IMC层的演变,本研究的主要目的是揭示如何提高钎焊接头可靠性,构建超声辅助钎焊过程中金属母材的溶解机理和Cu-Sn钎焊接头的界面反应机理。研究了实验温度为573K和523K有无超声波作用下Cu-Sn体系的溶解行为。结果表明,在保温作用时,相同时间内实验温度为573K液态Sn钎料溶解Cu母材的速率高于523K液态Sn钎料溶解Cu母材的速率,且随反应时间的增加Cu母材的溶解速率逐渐降低,溶解过程中将在Cu/Sn固液界面形成Cu-Sn的IMC层。液态Sn钎料对Cu母材的... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Cu-Sn二元相图

a[32]等人通过研究稀土元素 La对 Cu-Sn金影响，研究发现向传统的 Sn60-Pb40 焊料合，稀土元素 La 的加入可有效的控制 Cu-Sn力学分析表明，由于 La 在 Sn-Pb 体系中对a 添加将降低 Cu-Sn 金属间化合物形成的驱 的 目 的 。 陈 洁 等 人[33]研 究 了 时 效 过 和 1.5In）/Cu 焊点中金属间化合物的微观研究了 Sn-3.5Ag-X（X=00.75Ni，1.0Zn，及其在液体时效过程中的生长机制。结果Ag-0.75Ni / Cu 焊点中形成两相（Ni3Sn4和化后，由于 IMC 层的相变（从 Ni3Sn4和 C在 Sn-3.5Ag-0.75Ni/Cu 焊点中的生长速率减分来控制界面化合物层的生长，但对于通过较少。

超声波作用下 Cu-Sn 体系的溶解行为及界面反应研究况下，超声波作用下的溶解速率相比无超声波作率的(21-27)倍，且熔池中不均匀的超声压力分，现阶段国内外学者关于传统钎焊过程中母材的关理论。但是，在钎焊反应过程中，并非所有的散向钎料中，原子的快速扩散一方面加速了钎焊合物层增厚过厚而导致接头可靠性降低，因此合应的关键，系统研究超声波辅助钎焊过程中母材应行为也将有实际的指导。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3623641