Cu/Sn-58Bi/Cu焊点在电迁移过程中晶须和小丘的生长

摘要

利用SEM和EDS研究了Cu/Sn-58Bi/Cu焊点在电流密度为5×10~3A/cm^2,80℃条件下晶须和小丘的生长。通电540 h后,在焊点阴极界面区出现了钎料损耗,同时形成了晶须,而在阳极Cu基板的钎料薄膜上形成了大量弯曲状晶须和块状小丘。EDS检测表明,这些晶须和小丘为Sn和Bi的混合物。通电630 h后,阳极上的晶须和小丘数量明显增多,原来形成晶须的尺寸和形状没有变化,阴极界面处形成Cu_6Sn_5金属间化合物。上述现象表明:电迁移引发了金属原子的扩散迁移,从而在阳极Cu基板上形成了一层钎料薄膜。钎料薄膜中金属间化合物的形成导致压应力的产生,促使晶须和小丘生长,而阴极钎料损耗区域内晶须的形成与Joule热聚集有关。