1、材料学专业毕业论文 精品论文 Sn-Ag-Zn 焊料及其连接界面组织形成规律关键词：无铅焊料 金属间化合物 显微组织 界面结构摘要：微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析
2、，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和 Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶
3、 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶
4、解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位
5、置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。正文内容微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程
6、两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和 Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn
7、相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了
8、金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离
9、Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭
10、示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8
11、相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速
12、度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接
13、初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物
14、的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)
15、因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn
16、 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 C
17、u5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础
18、上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn
19、 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处
20、金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 C
21、u6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag
22、-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn
23、8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度
24、逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过
25、渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和
26、 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn
27、相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对
28、 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。
29、微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界
30、面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构
31、，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-
32、0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起
33、到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最
34、终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附
35、于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In
36、和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作
37、用的无铅焊料焊点组织中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入
38、对于焊料内部以及焊料和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状
39、 AgZn(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界
40、面作了初步探索。连接界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。微电子封装工艺中，起到热、电和机械连接作用的无铅焊料焊点组织
41、中金属间化合物的形态和分布直接影响着该合金的连接性能。同时连接界面处金属间化合物的成分及形貌也密切影响着焊点在服役过程的可靠性。因此，展开对于无铅焊料基体内部金属间化合物的形成和连接界面处金属间化合物的析出的研究具有相当重要的意义。本文以 Sn-3.7wt.Ag 合金基准，通过向其中添加不同含量的 Zn，系统研究了 Sn-3.7Ag-xZn 平衡凝固过程中金属间化合物的析出规律。结合显微组织观察和差热分析，从凝固过程两相竞争生长的角度揭示了块状金属间化合物的形成机理：在此基础上，对于 Sn-Ag-Zn 基无铅焊料和 Cu 基板的连接界面进行了初步研究；最终揭示 Zn 的加入对于焊料内部以及焊料
42、和Cu 基板连接界面处金属间化合物形成和演化的影响。 通过改变 Zn 含量，系统地研究了平衡凝固条件下 Sn-3.7Ag-xZn 合金组织中相的形成和金属间化合物的析出规律。研究结果表明：Zn 的加入，促进了 Ag-Zn 金属间化合物的形成，抑制了 Ag3Sn 的析出。当 Zn 含量达到 3wt.时，Ag3Sn 已经完全消失，组织中只有 AgZn 和 Ag5Zn8 两种金属间化合物。过共晶合金熔体中的共晶 AgZn 相(或Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)因与先析出 AgZn 相(或 Ag5Zn8 相、Ag3Sn 相)有共同的晶体结构，会在小过冷度下依附于后者生长并成为块状 AgZn(或 Ag
43、5Zn8 相、Ag3Sn 相)相。 对于 Sn-Ag-xZn 和 Cu 基板连接界面的研究表明：Zn 含量的变化，对界面处的金属间化合物的析出产生了显著影响。随着 Zn 含量的提高，界面首先由单层的 Cu6Sn5 结构转变为 Cu5Zn8 和 Cu6Sn5 的双层结构。随着 Zn 含量的进一步增加，Cu6Sn5 则完全消失，界面处只形成了一层 Cu5Zn8。且由于Zn 的加入降低了 Cu 在液态焊料中的溶解度，加快了金属间化合物的形成速度，因此，随着 Zn 含量的增加，界面处金属间化合物层的厚度逐渐增加。 最后，对 Sn-3.7Ag-0.9Zn-1In 和 Cu 基板连接界面作了初步探索。连接
44、界面的形成可分为三个阶段：在焊接初期，由于富 Zn 区的存在，会在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构；焊接中期，Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层都要向中间的过渡焊料层生长，特别是 Cu5Zn8 层；焊接末期，Cu5Zn8 层迅速分解，Cu6Sn5 层迅速生长，此时，中间过渡焊料层消失。在焊接过程中，In 并没有参加界面反应，但是 In 的加入使富 Zn 区的形成位置更加远离 Cu 基板，导致焊接初期在界面处形成 Cu5Zn8 层和 Cu6Sn5 层夹杂过渡中间焊料层的结构。特别提醒 ：正文内容由 PDF 文件转码生成，如您电脑未有相应转换码，则无法显示
45、正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 http:/ 。如还不能显示，可以联系我 q q 1627550258 ，提供原格式文档。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌?U 閩 AZ箾 FTP 鈦X 飼?狛P? 燚?琯嫼 b?袍*甒?颙嫯?4)=r 宵?i?j 彺帖 B3 锝檡骹笪 yLrQ#?0 鯖 l 壛枒l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛渓?擗#?“?# 綫 G 刿#K 芿$?7. 耟?Wa 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 皗 E|?pDb 癳$Fb 癳$Fb癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$F?責鯻 0 橔 C,f 薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵秾腵薍秾腵%?秾腵薍秾腵薍
