李 双，胡小武，徐 涛，李玉龙，江雄心



Sn-9Zn/Cu焊点界面反应及其化合物生长行为

李 双，胡小武，徐 涛，李玉龙，江雄心

（南昌大学 机电工程学院，江西 南昌 330031）

通过扫描电镜（SEM）等手段研究了Sn-9Zn/Cu在不同浸焊时间与时效时间等条件下的界面反应及其金属间化合物（IMC）生长行为。结果表明：在浸焊后，Sn-9Zn/Cu钎焊接头界面形成了扇贝状的界面化合物Cu5Zn8，IMC层厚度随着浸焊时间与时效处理时间的增加而增加，未时效处理的焊点界面IMC与铜基板接触的一面较为平直，而与钎料接触的一侧呈现出锯齿状，随着时效时间的增加，界面变得越来越不平整；另外在IMC层与焊料之间产生裂缝现象，分析认为是由于钎料与IMC之间的热膨胀系数差异导致热应力形成裂缝。浸焊600 s后的试样在时效15 d后IMC层与Cu基板接触侧产生了与初始金属间化合物Cu5Zn8不同的三元化合物Cu6(Sn, Zn)5。

Sn-9Zn/Cu系；无铅钎料；界面反应；IMC；时效；Cu6(Sn, Zn)5

Sn-Pb钎料一直被广泛使用在电子封装工业中[1]。但是Pb对环境的危害及对人体的毒害作用，使得Pb的使用受到了很多国家法律限制[2-4]，所以无铅钎料的发展越来越引起人们的重视[5-6]，电子产品无铅化已是全球化的趋势。在寻找传统的Sn-Pb钎料的替代品的过程中，由于Sn-Zn基无铅钎料熔点低(198℃），并且具有优异的力学性能及良好的经济性，故被认为是Sn-Pb钎料的潜在替代品之一[7-9]。

在Sn-Zn系无铅钎料研究领域中，大量的文献主要集中于对其界面组织性能以及添加微量元素合金化后对其界面组织性能等的改善或微焊点中的柯肯达尔孔洞问题等的研究，而本文为了更好地将Sn-Zn钎料运用于电子产品中，将侧重于介绍Sn-9Zn钎料在钎焊过程中与Cu基板之间的界面反应及其化合物生长行为。……