Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự hình thành và phát triển của các hợp chất intermetallic trong vật liệu hàn Sn-Zn và Sn-Zn-Al với bề mặt liên kết Ni/Au
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng sự phát triển vi cấu trúc và phân tích vi prob điện tử (EPMA) để điều tra các phản ứng ở ranh giới trong các viên bi hàn Sn-Zn và Sn-Zn-Al với bề mặt liên kết ball-grid-array (BGA) có lớp hoàn thiện Au/Ni trong một khoảng thời gian lão hóa đồng nhất ở 150°C. Trong quá trình hàn nóng chảy, Au đã hòa tan vào các viên bi hàn và phản ứng với Zn để hình thành γ-Au3Zn7 và γ2-AuZn3. Khi quá trình lão hóa diễn ra, γ và γ2 đã chuyển hóa thành γ3-AuZn4. Cuối cùng, Zn đã tách ra khỏi γ3-AuZn4. Zn đã phản ứng với lớp Ni để hình thành Ni5Zn21. Một lớp mỏng hợp chất liên kim loại (IMC) (Al, Au, Zn) đã hình thành ở giao diện của các viên bi hàn Sn-Zn-Al, ức chế phản ứng của Ni với Zn. Ngay cả sau 50 ngày lão hóa, không có Ni5Zn21 nào được quan sát. Thay vào đó, các hạt nhỏ (Al, Au, Zn) với thành phần tương tự như Al2 (Au, Zn) đã hình thành và giữ ổn định trong hàn. Độ bền cắt của viên bi thấp hơn tương ứng với hình thái nứt giòn trong các mẫu bi hàn Sn-Zn-Al.
Từ khóa
#Sn-Zn #Sn-Zn-Al #intermetallic compounds #EPMA #lão hóa #hợp chất liên kim loạiTài liệu tham khảo
K. Zeng and K.N. Tu, J. Mater. Sci. Eng. Rep. 38, 55 (2002).
A. Zribi, A. Clark, L. Zavalij, P. Borgesen, and E.J. Cotts, J. Electron. Mater. 30, 1157 (2001).
L.C. Shiau, C.E. Ho, and C.R. Kao, Soldering Surface Mount Technol. 14, 25 (2002).
M.N. Ahemd Sharif, Mater. Sci. Eng., B 113, 184 (2004).
K.S. Kim, S.H. Huh, and K. Suganuma, Des. Issues 352, 226 (2003).
K.S. Kim, K.W. Ryu, C.H. Yu, and J.M. Kim, Microelectron. Reliability 45, 647 (2005).
K.S. Kim, J.M. Yang, C.H. Yu, I.O. Jung, and H.H. Kim, J. Alloys Compounds 379, 314 (2004).
M. Date, K.N. Tu, T. Shoji, M. Fujiyoshi, and K. Sato, J. Mater. Res. 19, 2887 (2004).
M. Date, K.N. Tu, T. Shoji, M. Fujiyoshi, and K. Sato, Scripta Mater., 51, 641 (2004).
K.L. Lin and H.M. Hsu, J. Electron. Mater. 30, 1068 (2001).
S.P. Yu, M.C. Wang, and M.H. Hon, J. Mater. Res. 16, 76 (2004).
S.C. Cheng and K.L. Lin, J. Electron. Mater. 31, 940 (2002).
C.M. Chuang, H.T. Hung, P.C. Liu, and K.L. Lin, J. Electron. Mater. 33, 7 (2003).
C.W. Huang and K.L. Lin, J. Mater. Res. 19, 3560 (2004).
C.W. Huang and K.L. Lin, Mater. Trans. 45, 588 (2004).
T.B. Massalski, H. Okamoto, P.R. Subramanian, and L. Kacprzak, eds., Binary Alloy Phase Diagrams (Materials Park, OH: ASM International, 1990), pp. 456–458.
T.B. Massalski, H. Okamoto, P.R. Subramanian, and L. Kacprzak, eds., Binary Alloy Phase Diagrams (Materials Park, OH: ASM International, 1990), pp. 2887–2889.
Y.C. Chan, M.Y. Chiu, and T.H. Chuang, Z. Metallkd. 93, 95 (2002).