Cu基板中添加Zn元素对钎焊界面反应的影响

发布时间：2022-10-21 15:54

　　在电子封装钎焊过程中,熔融的Sn基钎料和Cu基板界面上会产生金属间化合物（Intermetallic Compound,IMC）层,以实现电子设备中的互连。然而,高温钎焊回流及后期长时间服役时效使得焊点界面处往往会形成较厚的IMC层。这些IMC通常表现出脆性,因此在焊点界面处形成较厚的IMC层则意味着焊点力学性能的劣化。添加少量合金元素是改善焊点界面结构和力学性能的解决方案之一,其中Zn是常用的添加元素。近年来,国内外对含Zn钎料与Cu、Ni基板界面反应进行了大量研究,但针对Cu-Zn基板与Sn基钎料之间的钎焊界面反应研究相对较少。共晶Sn-0.7Cu钎料主要被应用于板级封装技术中,以Sn/Cu-xZn和Sn-0.7Cu/Cu-xZn焊点为对象,进行对比研究,关注钎焊过程中的润湿行为以及焊点界面IMC类型、厚度、形貌的演变规律,对评价Cu-Zn基板的应用前景具有一定现实意义。为此,本文研究了Sn/Cu-xZn与Sn-0.7Cu/Cu-xZn（x=0,5,10,20,30 wt.%）焊点在260°C下等温回流后的润湿铺展行为、钎焊界面IMC生长行为与晶粒形貌演变。主要结论如下:（1）向C... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 电子封装技术概述
        1.1.1 电子封装互连焊点
        1.1.2 电子封装软钎焊技术
    1.2 Sn基钎料的润湿性
    1.3 单侧焊点的界面反应
        1.3.1 界面反应概述
        1.3.2 液/固界面反应
        1.3.3 Sn基钎料与Cu-Zn基板的界面反应
    1.4 本论文的研究目的及研究内容
2 样品制备与实验方法
    2.1 钎料球制备
    2.2 基板制备
    2.3 焊点润湿性表征实验
    2.4 焊点界面反应实验
        2.4.1 焊点横截面微观结构表征分析
        2.4.2 焊点界面IMC晶粒表面形貌表征分析
3 Sn/Cu-xZn焊点界面反应研究
    3.1 纯Sn钎料在Cu-xZn基板上的润湿性能
    3.2 Sn/Cu-xZn焊点界面IMC生长行为
    3.3 Sn/Cu-xZn焊点界面IMC晶粒形貌演变
    3.4 本章小结
4 Sn-0.7Cu/Cu-xZn焊点界面反应研究
    4.1 Sn-0.7Cu钎料在Cu-Zn基板上的润湿性能
    4.2 Sn-0.7Cu/Cu-xZn焊点界面IMC生长行为
    4.3 Sn-0.7Cu/Cu-xZn焊点界面IMC晶粒形貌演变
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3695944