马立民，齐楚晗，王乙舒

(1.北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100124； 2.北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室，北京 100124)

自2006年《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》标准在全球推行实施以来，互连焊点的材料逐步向无铅钎料转变. 无铅钎料的主要成分为Sn基合金，其中以SnAgCu系钎料应用最广[1]. 为了使无铅钎料的性能达到SnPb钎料的优良稳定性，诸如Cu、Ag、Ni等贵稀金属在Sn基钎料中所占比例逐步提高，虽然提高了Sn基无铅钎料的稳定性，但脆性金属间化合物(intermetallic compounds, IMCs)的数量也随着加入的贵稀金属的种类和数量越来越多[2]. 近10年，三维封装密集程度的不断提高使得SnAgCu系钎料与焊盘所产生的金属间化合物的占焊点体积比例越来越大，Lee等[3]认为，焊点尺寸的减小使焊点成为最薄弱的连接环节. 相应地，焊点的机械性能、导电性能和热稳定性等都将成为影响互连微焊点可靠性的关键因素. 因此，对IMCs的相关性质展开系统性研究，并从机理上对焊点内部IMCs的相变反应和微观组织的演变有较为深入的认识与理解显得极其重要.

Ag3Sn作为Cu/SnAgCu/Cu焊点中唯一生成的Ag-Sn IMCs一般在焊点内部形成，不同于Cu-Sn系金属间化合物通常位于钎料与基板界面处，虽然数量较少，但在电迁移条件下会继续长大，对于焊点内部基体的力学和电学性能造成较大影响[4]. 当SnAgCu钎料中Ag的质量分数较低时，焊接后快速冷却，纳米颗粒状的Ag3Sn相弥散分布在基体中起到强化基体的作用，但也会在……