机械工程学报

作者：刘志斌, 乔媛媛, 赵宁

单位：大连理工大学材料科学与工程学院 大连 116024

关键词：电子封装,Cu-Zn基板,界面反应,热迁移,IMC生长；

基金：国家自然科学基金（52075072）和中央高校基本科研业务费专项资金（DUT20JC46）资助项目。

本文以Cu/Sn/Cu-xZn（x=0，5，20 wt.%）微焊点为研究对象，探究Zn含量对其在等温和温度梯度下回流时液-固界面反应的影响。等温回流时，微焊点两端界面金属间化合物（Intermetallic compound，IMC）呈对称性生长，且随着Zn含量增加，两端界面IMC厚度略有减小，表明在Cu基体中添加Zn对等温回流时界面IMC生长的抑制作用不明显。温度梯度下回流时，冷、热两端界面IMC呈非对称性生长，且随着Zn含量增加，冷端界面IMC厚度明显减小，表明添加Zn对冷端界面IMC生长有显著抑制作用。这是因为，添加Zn降低了由热迁移引起的用于冷端界面反应的原子通量。此外发现，由于界面处生成Cu（Sn，Zn）层，更加有效地阻挡了热端基体溶解，使得Cu/Sn/Cu-20Zn微焊点中冷端界面IMC生长速率急剧减小。基于界面IMC随回流时间的生长规律，分别获得了等温回流和温度梯度下回流时Cu/Sn/Cu-xZn微焊点两侧IMC的生长动力学。

来源：2022年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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