刘文胜，汤娅，马运柱，黄宇峰

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)

回流次数对Au80Sn20/Cu焊点显微组织及剪切性能的影响

刘文胜，汤娅，马运柱，黄宇峰

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)

采用回流焊接技术制备Au80Sn20/Cu焊点，研究其显微组织和剪切强度随回流焊接工艺参数之间的演变规律。结果表明：在焊接温度为310℃时，焊点界面处形成的(Au,Cu)5Sn金属间化合物(IMC)层随回流次数增加而增厚；IMC形貌由层状转变为扇贝状，最后成长为胞状；焊点剪切强度随回流次数增加而下降，回流1次后剪切强度为82.94MPa，回流20次后下降至54.33MPa；且回流焊接次数对焊点断口形貌和断裂方式造成影响：1次回流后在Cu/IMC界面发生韧性断裂；而3次和5次回流后断裂面分别出现在焊料中和IMC中，为韧性脆性混合断裂；回流次数超过10次后焊点发生脆性断裂。

Au80Sn20焊料；回流焊；剪切性能；金属间化合物；断裂

金锡共晶合金(80%Au-20%Sn)焊料因具有高强度、高导电导热率、优良的抗疲劳及抗蠕变性能[1]，而被广泛应用于高端微电子封装[2−3]及大功率半导体激光器芯片的焊接[4−5]等领域。激光二极管芯片和铜热沉之间由金锡焊片来完成焊接。大功率LED芯片产生的热量主要通过焊料、热沉传导的方式导出，由于激光二极管的发光效率随温度升高而急剧下降，因此将二极管在发光时所产生的热量及时耗散出去就十分重要。散热问题已成为制约大功率半导体激光器发展的核心问题[6]。然而焊料热阻以及焊点质量是决定激光器热阻大小的关键因素，只有选择可焊性好、焊接牢固可靠、导热性好的焊料才能保证激光二极管的最佳使用性能[7]。……