汪金辉，张 宁，储 杰，姚佳文，周凡哲

（徐州工程学院电工程学院 江苏 徐州 221018）

1 引言

高速铁路是一个高技术集中的大系统，以计算机系统依托的微电子设备的高可靠性对高铁的安全运行有着至关重要的影响。在电子产品生产过程中，钎焊的主要作用就是起微小的电子元器件和电路基底板的连接作用。电子产品快速地更新换代，不断朝着高质量、小型化方向靠拢，使电子封装技术要求越来越高[1]。研究表明，微焊点在电流密度较大、温度较高的情况下使用会产生比较严重的焊点可靠性问题，会产生一定的电迁移、相分离、热蠕变以及金属间化合物（intermetallic compound，IMC）的溶解，这无疑给电子产品小型化、高可靠性的要求带来困难[2]。特别是我国推行的“一带一路”政策，高速铁路作为名片推广至世界各地，运行环境因地域不同而复杂多变，在严酷工况下长期使用一旦焊点失效，出现短路情况，相关指令不起作用，电子设备出现故障，不仅造成生命财产的损失，甚至带来政治上的负面影响，导致的灾难性后果无法估量。因此，增大高铁微电子设备封装焊点的可靠性，研发高性能、长寿命、无铅化的复合钎料，替代昂贵的进口产品，已经迫在眉睫[3]。

目前，Cu/焊料Ni夹心结构是最常用的接头配置之一，用于将芯片（或芯片载体）电连接到下一个封装层。在联合制造和后续使用过程中，与该配置相关的可靠性问题涉及多个方面。 这些可靠性问题之一是由铜和镍之间的所谓交互作用造成的。……