机械工程学报

作者：姚金冶, 陈祥序, 李花, 马海涛, 王云鹏, 马浩然

单位：1. 大连理工大学材料科学与工程学院 大连 116024;2. 航天工程大学宇航科学与技术系 北京 101416;3. 大连理工大学微电子学院 大连 116024

关键词：扩散阻挡层,钎焊,纯Sn钎料,Cu5Zn8,Ag3Sn；

基金：国家自然科学基金资助项目（51871040）。

电子器件的微型化对钎焊界面的可靠性提出更高的要求，深入研究钎焊界面金属间化合物（Intermetallic compound，IMC）的形貌演变和生长机制具有重要意义。金属Cu具有优良的导电导热性能，在微电子封装行业中广泛应用为基体材料。在钎焊回流过程中，Cu基体与Sn钎料发生界面反应生成IMC，由于IMC具有较高脆性，过度生长的IMC会严重降低焊接接头的可靠性。为了抑制IMC的过度生长，在Cu基体表面分别制备Cu5Zn8扩散阻挡层和Sn/Ag3Sn/Ag扩散阻挡层。研究在不同钎焊工艺下，纯Sn钎料在Cu基板、Cu5Zn8扩散阻挡层/Cu基板、Sn/Ag3Sn/Ag扩散阻挡层/Cu基板上IMC的形貌演变及生长动力学机制，最终试验结果发现Cu5Zn8，Sn/Ag3Sn/Ag扩散阻挡层可以抑制Sn/Cu钎焊互连界面反应。

来源：2022年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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