Sn基无铅焊材已被广泛研究并在商业上用于替代Sn-Pb焊材。迄今为止,Sn-Ag-Cu焊材因其优异的机械性能和润湿性而被认为是消费电子产品中含铅焊材的最佳替代品。然而在Cu/SnAgCu/Cu微焊点中很容易形成具有少量β-Sn晶粒或单个β-Sn晶粒结构的循环孪晶结构。随着电子设备的小型化,对更薄、更小的元件需求得到提升,导致含有少量或单个β-Sn晶粒的微焊点出现严重的各向异性问题。由于β-Sn晶粒中Cu原子的扩散各向异性,接头界面处金属间化合物(IMC)的演变和生长行为大不相同,这给微焊点的可靠性带来了极大的挑战。此外,随着使用时间的延长,Cu3Sn/Cu界面会出现大量柯肯达尔空洞。因此,了解β-Sn晶粒取向对微焊点中界面IMC生长行为的影响具有重要意义。针对扩散的各向异性问题,从低扩散率取向到高扩散率取向的宽晶粒取向的综合研究仍然缺乏。更重要的是,需要建立温度梯度(TG)下β-Sn晶粒取向与IMC生长之间的定量关系,以揭示扩散各向异性并评估微焊点的可靠性。 大连理工大学的研究人员采用不同β-Sn晶粒取向的Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu(Cu/SAC305/Cu)微焊点使用准原位方法探索温度梯度(TG)下时效过程中扩散各向异性对Cu-Sn IMCs生长的影响。对Cu/SAC305/Cu微焊点进行了不加TG的长期等温时效对比研究。相关论文以题为“Quasi-in-situ observation on diffusion anisotropy dominated asymmetrical growth of Cu-Sn IMCs under temperature gradient”发表在Acta Materialia。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117168