金属学报  2005, Vol. 41 Issue (8): 847-852

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共晶SnBi/Cu焊点界面处Bi的偏析

刘春忠 张 伟 隋曼龄 尚建库

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室; 沈阳 110016

刘春忠; 张伟; 隋曼龄; 尚建库 . 共晶SnBi/Cu焊点界面处Bi的偏析[J]. 金属学报, 2005, 41(8): 847-852 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(520 KB)   摘要: 利用SEM, TEM, XRD分析了共晶SnBi/Cu焊点经120℃时效7 d后界面 组织结构的变化. 焊点界面处金属间化合物厚度由原来初始态的约2 um 增至时效态的10 um, 并且化合物也由原来单一的Cu6Sn5转变为 Cu6Sn5和Cu3Sn相. 进 一步研究表明, 在Cu3Sn与Cu之间界面处偏析了大量尺寸约100 nm的Bi颗粒. 双缺口试样的断裂韧性实验表明, 热时效促使焊点断裂韧性快速下降, 同时该 焊点的断口也由原来初始态的韧性断裂转变为时效后Cu3Sn与Cu界面处的脆性 断裂, 脆性断裂后一侧断口为鲜亮的Cu表面. 在TEM下, 通过与220℃/5 d时 效态纯Sn/Cu焊点相同界面的比较, 可以断定引起该焊点失效的原因是Bi颗粒 在此界面处的偏析. 含Bi无Pb焊料由于Bi在界面析出而引发的脆断将会是微电 子器件长期使用中的一个潜在危害. 关键词 ： 共晶SnBi/Cu焊点,  偏析,  界面反应     Key words： 收稿日期: 1900-01-01      ZTFLH:  TG425.1   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 刘春忠 张伟 隋曼龄 尚建库 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I8/847 [1] Takemoto T. Jpn Weld, 2000; 69(2): 6 [2] Winterbottom W 1. JOM, 1993; 45(7): 20 [3] Morris J W, Freer J L, Mei Z. JOM, 1993; 45(7): 25 [4] Felton L E, Raeder C H, Knorr D B. JOM, 1993; 45(7): 28 [5] Melton C. JOM, 1993; 45(7): 33 [6] Mccormack M. JOM, 1993; 45(7): 36 [7] Abtew M, Selvaduray G. Mater Sci Eng, 2000; R27: 95 [8] Tu K N. Acta Metall, 1973; 21: 347 [9] Tu K N, Thompson R D. Acta Metall, 1982; 30: 947 [10] Mei Z, Sunwoo A J, Morris J W. Metall Trans, 1992; 23A: 857 [11] Vianco P T, Erickson K L, Hopkins P L. J Electron Mater, 1994; 23: 721 [12] Jung K, Conrad H. J Electron Mater, 2001; 30: 1294 [13] Sunwoo A J, Morris J W, Jr Lucey G K. Metall Trans, 1992; 23A: 1323 [14] Choi W K, Lee H M. J Electron Mater, 2000; 29: 1207 [15] Raeder C H, Felton L E, Tanzi V A, Knorr D B. J Electron Mater, 1994; 23: 611 [16] JESD-A103-B, High Temperature Storage Life, Joint Electronic Device Engineering Council (JEDEC) [17] Liu P L, Shang J K. Scr Mater, 2001; 44: 1019 [18] Liu P L, Shang J K. J Mater Res, 2001; 16: 1651 [1] 常松涛, 张芳, 沙玉辉, 左良. 偏析干预下体心立方金属再结晶织构竞争[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1065-1074. [2] 刘继浩, 周健, 武会宾, 马党参, 徐辉霞, 马志俊. 喷射成形M3高速钢偏析成因及凝固机理[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 599-610. [3] 张利民, 李宁, 朱龙飞, 殷鹏飞, 王建元, 吴宏景. 交流电脉冲对过共晶Al-Si合金中初生Si相偏析的作用机制[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1624-1632. [4] 陈学双, 黄兴民, 刘俊杰, 吕超, 张娟. 一种含富锰偏析带的热轧临界退火中锰钢的组织调控及强化机制[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1448-1456. [5] 沈莹莹, 张国兴, 贾清, 王玉敏, 崔玉友, 杨锐. SiCf/TiAl复合材料界面反应及热稳定性[J]. 金属学报, 2022, 58(9): 1150-1158. [6] 宋庆忠, 潜坤, 舒磊, 陈波, 马颖澈, 刘奎. 镍基高温合金K417G与氧化物耐火材料的界面反应[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 868-882. [7] 郭东伟, 郭坤辉, 张福利, 张飞, 曹江海, 侯自兵. 基于二次枝晶间距变化特征的连铸方坯CET位置判断新方法[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 827-836. [8] 李亚敏, 张瑶瑶, 赵旺, 周生睿, 刘洪军. Cu对Inconel 718合金Nb偏析影响机理的第一性原理研究[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 241-249. [9] 冯苗苗, 张红伟, 邵景霞, 李铁, 雷洪, 王强. 耦合热力学相变路径预测Fe-C包晶合金宏观偏析[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1057-1072. [10] 郭中傲, 彭治强, 柳前, 侯自兵. 高碳钢连铸坯大区域C元素分布不均匀度[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1595-1606. [11] 张壮, 李海洋, 周蕾, 刘华松, 唐海燕, 张家泉. 齿轮钢铸态点状偏析及其在热轧棒材中的演变[J]. 金属学报, 2021, 57(10): 1281-1290. [12] 王超, 张旭, 王玉敏, 杨青, 杨丽娜, 张国兴, 吴颖, 孔旭, 杨锐. SiCf/Ti65复合材料界面反应与基体相变机理[J]. 金属学报, 2020, 56(9): 1275-1285. [13] 张勇, 李鑫旭, 韦康, 韦建环, 王涛, 贾崇林, 李钊, 马宗青. 三联熔炼GH4169合金大规格铸锭与棒材元素偏析行为[J]. 金属学报, 2020, 56(8): 1123-1132. [14] 李师居, 李洋, 陈建强, 李中豪, 许光明, 李勇, 王昭东, 王国栋. 电磁振荡场作用下双辊铸轧制备2099Al-Li合金的偏析行为及组织性能[J]. 金属学报, 2020, 56(6): 831-839. [15] 李根, 兰鹏, 张家泉. 基于Ce变质处理的TWIP钢凝固组织细化[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 704-714. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed