不同长径比纳米银线对焊料金属间化合物形貌及厚度的影响

摘要

为了提高汽车电子焊料的可靠性,研究了添加一维纳米线对焊料金属间化合物(IMCs)形貌及厚度的影响。通过添加不同长径比的纳米银线(AgNWs),制备了SAC3005-x AgNWs复合焊点。采用扫描电子显微镜(SEM)观察纳米银线的表面形貌,采用金相显微镜观察焊点的显微组织。结果表明:PVP与硝酸银摩尔比为6.0时,合成的纳米银线长径比和均匀性更好,d=30 nm,L=4~20μm;随着时效时间的延长,Cu_(6)Sn_(5) IMCs出现平面化现象;添加纳米银线可以抑制Cu_(6)Sn_(5) IMCs生长,抑制作用随着纳米银线长径比增大而减弱,d=80 nm,L=4~23μm时抑制效果最好。这是由于Ag原子和Sn原子的化学亲和力高于Sn原子和Cu原子的化学亲和力,添加纳米银线,Ag原子浓度增加,生成更多的Ag_(3) Sn IMCs抑制Cu_(6)Sn_(5) IMCs的生长,纳米银线长径比增大容易发生团聚、打结,扩散速率减慢,抑制作用减弱。