研究者采用Sn/Cu双层多晶薄膜来研究室温下的反应过程。实验设定了3组厚度不同的薄膜结构，具体尺寸包括：①350 nm Sn/180 nm Cu/石英；②350 nm Sn/600 nm Cu/石英；③2 500 nm Sn/600 nm Cu/石英。双层薄膜的退火处理在4种不同温度下进行：-2℃（冰箱），20℃（空调房），60℃和100℃（真空炉）。除了室温下退火可能出现温度波动以外，其他情况下温度波动都被控制在±1℃内。......
2023-06-20
测量Cu和Sn薄膜中的应变
【摘要】：接下来，Cu的220、311、331和420对应的衍射峰，以及Sn的400、231、420、411、440、123、303、233和143对应的衍射峰均用于推断。实验中发现，在室温下退火时，Cu/Cu6 Sn5/Sn三层膜结构中残余Cu膜处于拉应力状态，而残余Sn膜处于压应力状态。与膜表面平行的方向上Cu膜应变约为±0.06%，不确定性为±50%。表3.3室温下退火后Cu和Sn的晶格参数的推测值
3.2.1节中讨论了使用Seeman-Bohlin衍射仪进行薄膜材料晶格参数的测量和相种类的识别。相对于薄膜表面的法向而言，衍射仪中每个衍射峰对应的倒易晶格矢量会形成一个对应的倾角φ（φ＝θ-γ），其中θ是布拉格角，γ是X射线束的固定入射角。在倒易晶格矢量的方向上，X射线可测量晶面间距或应变。通过推断φ＝90°，就能够获得沿主应力方向上的应变，即与薄膜表面相平行的方向上的应变。接下来，Cu的220、311、331和420对应的衍射峰，以及Sn的400、231、420、411、440、123、303、233和143对应的衍射峰均用于推断。由于β-Sn的晶格是体心四方结构，故通过连续迭代即可推断得到晶格参数a和c。实验中发现，在室温下退火时，Cu/Cu6 Sn5/Sn三层膜结构中残余Cu膜处于拉应力状态，而残余Sn膜处于压应力状态。表3.3所示为通过推断获得的晶格参数，即在室温下退火后沿着与薄膜表面相平行的方向上Cu与Sn的晶格参数。在熔融石英上沉积并在室温下退火后获得的单层Sn结构的晶格参数也列在表中作参考。与膜表面平行的方向上Cu膜应变约为±0.06%，不确定性为±50%。而沿同一方向的Sn膜中应变约为-0.16%，低于弹性极限0.2%。这里的压应力将与第6章中将讨论到的锡须自发生长有关。
表3.3 室温下退火后Cu和Sn的晶格参数的推测值
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2023-06-20
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Cu6Sn5和Cu3Sn连续形成的动力学分析详细阅读
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2023-06-20
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无铅钎料合金Sn-Cu、Sn-Cu-Ni合金详细阅读
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2023-06-26
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Cu-Sn反应驱动下的Sn须生长应力探析详细阅读
铜通过间隙扩散进入锡并在其晶界处生成Cu6Sn5化合物的过程，伴随着压应力的产生。式（6.1）中的负号代表该应力为压应力。这就是锡须自发生长中应力产生的基本机理。此外，如果引脚被弯折，其一侧会处于拉应力状态，而另一层会处于压应力状态。在此之后，持续的化学反应将不断生成晶须生长所需的压应力，因此化学力是持久并起决定性作用的。人们对晶界处Cu6Sn5析出相引发的压应力的认识有几种不同版本的见解。......
2023-06-20
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2023-06-20
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2023-06-20
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2023-06-20
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