第44卷第5期2023年10月河南科技大学学报(自然科学版)JournalofHenanUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience)Vol.44No.5Oct.2023基金项目:国家自然科学基金项目(U1604132);中原基础研究领军人才(ZYYCYU202012130)作者简介:张超(1990—),男,河南洛阳人,博士生;张柯柯(1965—),男,河南洛阳人,教授,博士,博士生导师,主要研究方向为先进连接材料与技术研究。收稿日期:2023-02-22文章编号:1672-6871(2023)05-0001-07DOI:10.15926/j.cnki.issn1672-6871.2023.05.001Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头电迁移特性研究张超a,张柯柯a,b,高一杰a,王钰茗a(河南科技大学a.材料科学与工程学院;b.有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心,河南洛阳471023)摘要:针对微焊点服役下的电迁移可靠性检测,设计制造了满足焊点在理想电迁移环境下的试验装置。结果表明:通过热分解法制备Ni-GNSs增强相,得到的Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu钎焊接头能有效抑制电迁移现象的发生。在电加载条件下,随电流密度升高,Ni-GNSs增强Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE/Cu接头阳极区界面金属间化合物(IMC)由起伏扇贝状转变为平坦厚大的板状,并出现了明显Cu3Sn;阴极区界面IMC由锯齿状转变为薄条状,且有明显空洞裂纹。钎焊接头断裂位置从阴极界面IMC/钎缝的过渡区向阴极界面IMC迁移,断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变,剪切强度明显下降。关键词:Ni-GNSs增强相;无铅钎焊接头;电迁移;界面金属间化合物;力学性能中图分类号:TG454文献标志码:A0前言随着微连接技术领域的发展与进步,电子产品的小型化、便携化和多功能化势在必行,使得微焊点数量增加、尺寸减小,承载的电流密度越来越大,进而导致了电迁移现象的产生[1-3]。电迁移使焊点阳极区金属间化合物(intermetalliccompound,IMC)增厚,阴极区出现裂纹空洞等缺陷,致使焊点强度下降,严重影响了焊点的可靠性[4-5]。但通常在电迁移研究中发现,焊点电流加载过程必然会产生电流集中效应,引起焦耳热增大,形成大温度梯度(通常大于800~1200℃/cm),从而引发与电迁移现象相似的热迁移现象[6]。为避免热迁移对电迁移试验现象的干扰,选择合适的试验环境与温度(通常在100℃以上的油浴环境),保证焊点最大温差不超过热迁移的临界温度梯度,从而进行较纯粹的电迁移试验,该试验条件为理想电迁移条件[7]。无铅焊点的电迁移现象对其可靠性造成严重影响,已引起人们的广泛关注。文献[8]研究了Cu/Sn/Cu焊点电迁移与电流密度之间的关系,发现Cu/Sn/Cu焊点在...
