在深共晶成分附近，化学镀镍（磷）在刚完成镀覆状态时通常为非晶状态，且具有较低的内应力。图7.6由X射线面式扫描所得的跨界面区域的元素分布图锡；镍；铅；磷图7.7150℃环境下反应500 h后锡铅共晶焊料与化学镀镍（磷）间界面的SEM横截面照片虽然由于化学镀镍（磷）层足够厚而不会发生金属间化合物的剥落现象，但是它与介电保护材料硅的氧氮化物之间的界面强度较弱。......
2023-06-20
无铅共晶焊料与化学镀镍（磷）间的反应分析
【摘要】：当使用无铅焊料时，非晶态的化学镀镍（磷）与无铅共晶焊料在200℃环境下回流时强化结晶形成Ni3P和Ni3 Sn4的问题是一个潜在隐患。图7.8在250℃下回流1 h后，又在215℃下表化225 h的样品界面区域的扫描电镜照片在Ni层上的共晶SnAgCu焊料接头中可发现互连界面处的金属间化合物为6Sn5，而非Ni3Sn4。图7.9样品在190℃环境下老化400 h后Ni3P层中孔洞的SEM照片图7.10锡银焊料与镍（磷）反应过程中，经过合理推测后所得的镍与锡的通量示意
当使用无铅焊料时，非晶态的化学镀镍（磷）与无铅共晶焊料在200℃环境下回流时强化结晶形成Ni3P和Ni3 Sn4的问题是一个潜在隐患。举例来说，锡银共晶焊料中锡成分浓度较高，且其回流温度更高（约240℃），这非常接近非晶态镍（磷）的自发结晶温度——250℃。
在镍（磷）层上的共晶锡银焊料接头中，其界面金属间化合物是Ni3 Sn4。图7.8所示为试样在250℃环境下回流1 h、215℃环境下老化225 h后的界面区域照片。在该Ni3 P层中可观察到大量的孔洞，而在Ni3 Sn4和Ni3 P之间存在着一层镍锡磷。图7.9所示为试样在190℃环境下老化400 h后Ni3 P层中孔洞的SEM照片。图7.10所示为镍和锡在反应过程中经合理推测的通量示意。
图7.8 在250℃下回流1 h后，又在215℃下表化225 h的样品界面区域的扫描电镜照片（由新加坡南洋理工大学Zhong Chen教授提供）
在Ni（P）层上的共晶SnAgCu焊料接头中可发现互连界面处的金属间化合物为（Cu，Ni）6Sn5，而非Ni3Sn4。Ni3P层已形成了良好的柱状晶结构，而锡元素已渗入Ni3 P层中。在Ni3 P和（Cu，Ni）6Sn5之间存在着一层非常薄的镍锡磷层（厚度小于0.2μm），且在该镍锡磷层中存在孔洞。当试样在170℃环境下老化64 h后，其界面结构与之前的结果类似，但在镍锡磷层中存在更多孔洞，且有更多的锡渗透进入了Ni3 P层。而剩余的非晶态镍（磷）层并没有在固相老化过程中发生结晶。
图7.9 样品在190℃环境下老化400 h后Ni3P层中孔洞的SEM照片（由新加坡南洋理工大学Zhong Chen教授提供）
图7.10 锡银焊料与镍（磷）反应过程中，经过合理推测后所得的镍与锡的通量示意
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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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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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