Ag-Sn低温过渡液相连接中Ag_3Sn晶粒的生长机理（英文）

低温过渡液相(TLP)连接是一种在宽禁带半导体互连领域极具应用潜力的高温电子封装技术。本文研究了Ag/Sn体系在不同温度下进行TLP连接时界面金属间化合物(IMCs)的生长机理。结果表明:Ag_3Sn晶粒主要呈扇贝状形态,而棱柱状、针状、中空柱状、板状和线状等形态也会产生;然而,随着保温时间的延长波浪状Sn/Ag_3Sn界面将变得更加平坦,分析表明这与晶粒粗化及基板Ag原子各向异性的扩散流有关;同时,在Ag_3Sn晶粒表面观察到大量纳米Ag_3Sn颗粒形成,它们形核长大于液相富Ag区,并在凝固过程中被Ag_3Sn晶粒吸附沉淀所致。在动力学方面,Ag_3Sn晶粒生长遵循抛物线规律,主要受到体积扩散控制,且250、280和320°C下生长速率常数分别为5.83×10^(-15)、7.83×10^(-15)和2.83×10^(-14)m^2/s,反应活化能为58.89 kJ/mol。

Sn-Ag复合粉末低温过渡液相连接Cu/Ag异基金属

基于锡-银复合粉末低温过渡液相连接,研究了银含量对接头组织及其力学性能的影响.结果表明,接头组织由界面扩散反应区和粉末原位反应区组成.随着银含量的增加,原位反应区Ag3Sn数量增多而晶粒尺寸减小,且扩散反应区IMC层厚度减小;当银含量(质量分数,下同)超过70%时,接头中残留大量银颗粒,并伴随孔洞的产生.接头力学性能随银含量变化呈先升高后降低的趋势,55%时达到最优,抗剪强度超过35 MPa,显微硬度为70HV左右.银含量较低(≤55%)时接头主要断裂在原位反应区,较高时(≥70%)则断裂在原位反应区与扩散反应区的界面处.