铜含量对Sn-Cu钎料与Cu、 Ni基板钎焊界面IMC的影响
何大鹏 于大全 王 来 C M L Wu2
( 1. 大连理工大学 材料科学与工程学院， 大连 116023;
2. 香港城市大学 物理与材料科学系， 香港)
摘 要: 研究了不同铜含量的Sn-xCu钎料(x=0, 0.1%, 0.3%, 0.7%, 0.9%, 1.5%)与Cu板和Ni板在260、 280和290 ℃钎焊后界面金属间化合物(IMC)的成分和形貌。 研究结果表明： 钎料与Cu板钎焊时, 钎焊温度越高, 界面处形成的Cu6Sn5 IMC厚度越大, 而在同一钎焊温度下, 随着钎料中铜含量的增加， IMC的厚度先减少后增加; 与Ni板钎焊时, 界面IMC的厚度随着铜含量的增加而增加, 同时界面化合物的成分和形貌均发生了显著变化; 当Cu含量小于0.3%(质量分数)时, 界面处形成了连续的(CuxNi1-x)3Sn4层; 而当Cu含量为0.7%时, 界面处同时存在着短棒状(CuxNi1-x)3Sn4和大块状(CuxNi1-x)6Sn5 IMC; 当铜含量继续增大时(0.9%~1.5%),(CuxNi1-x)3Sn4 IMC消失, 只发现了棒状(CuxNi1-x)6Sn5 IMC。 讨论了钎料中Cu含量对与Cu、 Ni基板钎焊接头界面化合物生长的影响, 并进一步讨论了(CuxNi1-x)6Sn5 IMC的形成和长大机理。
