TiO2纳米颗粒掺杂对Sn-3.0Ag-0.5Cu-xTiO2焊点界面Cu6Sn5 IMC晶粒生长的影响机理

摘要

研究了TiO2纳米颗粒掺杂影响回流焊过程中Sn-3.0Ag-0.5Cu-xTiO2焊点界面Cu6 Sn5金属间化合物(intermetallic compound,IMC)晶粒生长机理.基于Cu原子扩散通量驱动晶粒成熟生长(flux driven ripening,FDR)理论模型分析了Cu6Sn5 IMC晶粒生长机理.结果表明,TiO2纳米颗粒掺杂改变了焊点界面Cu6Sn5 IMC晶粒形貌和尺寸.含TiO2纳米颗粒的焊点Cu6Sn5 IMC晶粒尺寸要小于不含TiO2纳米颗粒的焊点,且晶粒分布要更加均匀.试验数据与FDR理论模型基本吻合.Cu6Sn5 IMC晶粒生长指数分别为0.346,0.338,0.332和0.342,这说明Cu6 Sn5 IMC晶粒生长是由原子互扩散和晶粒成熟共同控制.