机械工程学报

作者：王凤江, 何其航

单位：江苏科技大学材料科学与工程学院 镇江 212000

关键词：Sn-Bi焊料,界面化合物,老化,可靠性,力学性能；

基金：国家自然科学基金资助项目（51875269）。

通过向Sn-58Bi焊料中加入微量Zn元素，研究了Sn-58Bi-xZn（x=0，0.2，0.5，1.0）焊点在老化过程中界面金属间化合物（Intermetallic compounds，IMCs）的生长行为以及对力学性能的影响。研究发现，加入微量Zn后，界面IMCs由Cu6Sn5转变为Cu6（Sn，Zn）5。当Zn的添加量达到1.0wt%时界面IMCs为Cu5Zn8。添加Zn显著抑制了界面Cu3Sn在老化过程中的生长。Sn-58Bi-0.5Zn/Cu焊点界面处IMCs在老化过程中出现分层现象，形成Cu6（Sn，Zn）5/Cu5Zn8/Cu6（Sn，Zn）5结构。添加微量的Zn会降低Sn-58Bi/Cu的剪切力，但是随着老化时间的增加，Sn-58Bi-xZn/Cu焊点的剪切力高于Sn-58Bi/Cu焊点，焊点的断裂均由韧性断裂逐渐向韧脆混合断裂模式转变。微量Zn的添加有助于提高焊点的长期可靠性。

来源：2022年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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