题目：无铅焊点与电路板焊盘之间金属间化合物的研究

在电子产品制造业中，焊接被广泛应用于连接芯片和电路板基板焊盘的表面封装工艺中。基于对环境保护的需要，目前电子产品制造业中都已经大量的采用无铅焊料取代之前的含铅焊料，此举必将会给电子产品中焊点的可靠性带来很多新的问题。这其中，无铅焊料和焊盘之间金属间化合物的生长对电子产品中焊点长期可靠性具有很大的影响。本文主要研究了无铅焊料和不同工艺处理的焊盘之间金属间化合物层的生长状况，分析了等温老化条件下焊点中金属间化合物的固态扩散生长过程。主要研究结果如下：1、研究了在125℃分别经过0小时，100小时，500小时以及1000小时等温老化处理后试样中焊点的微观形态，发现随着老化时间的延长，金属间化合物层的厚度不断增加。2、比较分析了无铅焊点和含铅焊点中焊料/焊盘界面金属间化合物的形态、成分。结果表明，在未老化的试样中，无铅焊点和含铅焊点焊料/焊盘界面金属间化合物的成分为Cu6Sn5，Cu6Sn5具有扇贝状的边缘形态；无铅焊点经过100小时老化，含铅焊点经过500小时老化后，Cu6Sn5/焊盘之间生成了另一种金属间化合物Cu3Sn。3、研究了焊盘表面处理工艺对焊料/焊盘界面金属间化合物层形态以及成分的影响，焊盘的表面处理工艺为浸锡，浸银，化学镍金和有机保焊膜。实验的结果表明，在使用浸锡，浸银和有机保焊膜工艺进行焊盘表面处理的试样焊点中，焊料/焊盘金属间化合物层的结构为焊料/Cu6Sn5/Cu3Sn/焊盘，而ENIG工艺处理的试样，焊点中IMC层的结构为焊料/(Cu,Ni)6Sn5/ NiSnP/Ni(P)/焊盘。4、用相图对焊点中金属间化合物Cu6Sn5，Cu3Sn和Ag3Sn的生长机理作出了解释。