無助焊劑條件下SnAgCu-Cu釬焊接頭金屬間化合物的生長規(guī)律.pdf

1、隨著科技的快速發(fā)展，電子產(chǎn)品的使用范圍更加廣泛，人們對于電子產(chǎn)品性能、使用范圍、使用壽命等都有了更高的要求。而封裝過程對于電子產(chǎn)品的壽命有著直接的影響。對于大部分的封裝過程，都會使用助焊劑來保證封裝過程中焊料不被氧化，從而確保焊點的質(zhì)量。但是，有一部分較為特殊的光電器件，如半導(dǎo)體激光器，助焊劑的殘留物對這類光電器件有嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致器件的失效。本文中我們著重探究了在不使用助焊劑的情況下，SnAgCu/Cu接頭時效條件下微觀顯微組織

2、及剪切強度的變化。
　　結(jié)果表明，無助焊劑條件下，利用真空/氮氣/甲酸氣體的氣氛環(huán)境，可以很好的防止氧化物產(chǎn)生，使SnAgCu焊料與Cu基板形成良好的接觸。隨著時效時間的延長，界面IMC層不斷生長并且增厚。據(jù)觀察150℃條件下，72 h內(nèi)化合物顆粒生長速率較快，但是之后增長速率由快逐漸變慢，IMC形態(tài)逐漸由尖銳變得平坦，甚至連成一片。
　　通過對無助焊劑條件下經(jīng)歷不同時效時間的SnAgCu/Cu釬焊接頭進行剪切強度實驗，發(fā)現(xiàn)

3、SnAgCu/Cu接頭剪切力強度隨著時效時間的延長先小幅度提升，然后又開始有了大幅下降。通過剪切斷面的掃描電鏡圖，發(fā)現(xiàn)焊后未經(jīng)時效實驗的剪切斷面有許多細(xì)密的韌窩和毛刺，呈現(xiàn)典型的韌性斷裂現(xiàn)象，而隨著時效時間的延長，逐漸出現(xiàn)了光滑的斷裂面，且面積越來越大，說明斷裂性質(zhì)逐漸向脆性斷裂過渡。斷裂面也由焊料內(nèi)部向界面IMC層轉(zhuǎn)移。
　　與使用助焊劑的同等溫條件下的微觀組織形貌和剪切強度曲線進行對比，發(fā)現(xiàn)兩者界面IMC顆粒均有增長的趨勢，但