3D封装用Cu/Sn/Cu焊点的组织与剪切性能研究

摘要：

研究了250 ℃温度,不同键合时间对Cu/Sn/Cu焊点的界面金属间化合物(intermetallic compound,IMC)生长行为及剪切性能的影响.结果 表明:键合时间由30 min增加到120 min,Cu/Sn/Cu焊点界面IMC的厚度逐渐变厚.当键合时间为30 min时,焊点界面IMC厚度为12.8μm.随着时间增加到120 min,焊点中的液相Sn消耗殆尽,形成了全IMC.在Cu/Sn/Cu焊点中,发现焊点两端界面IMC呈现非对称生长.键合时间为30 min时,焊点界面Cu3Sn的厚度分别为1.73 μm(冷端)和0.95 μm(热端),冷端IMC的增长速率明显高于热端,主要原因归结于温度梯度.通过对焊点界面IMC进行电子背散射衍射(EBSD)分析,发现存在的大块晶粒组织为Cu6Sn5,而Cu3Sn的晶粒相对较小.根据横截面方向(transverse direction,TD)反极图显示,Cu6Sn5的晶粒取向多平行于[001]与[111]之间.此外,随着键合时间的增加,焊点的剪切强度不断增加,当键合时间为120min时,焊点的剪切强度由8.5 MPa增加到18.6 MPa,焊点的断裂模式由初始的混合断裂逐渐转变为脆性断裂.

关键词：Cu/Sn/Cu焊点、界面金属间化合物、剪切强度、断裂模式

所属期刊栏目：44

分类号：TG42(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金项目;江苏省研究生科研与实践创新计划项目;南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金项目

在线出版日期：2020-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：603-608