利用同步輻射實(shí)時(shí)成像技術(shù)原位研究了Cu/Sn-37Pb/Cu微焊點(diǎn)在185℃、1×10⁴A/cm²電流密度條件下液-固電遷移過(guò)程中Pb原子的擴(kuò)散遷移行為及其析出機(jī)制。在微焊點(diǎn)加熱熔化階段,Pb原子向陽(yáng)極定向遷移并聚集形成富Pb相,其厚度隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大;在保溫階段,陽(yáng)極的富Pb相部分溶解,Pb原子反向擴(kuò)散至陰極,最終釬料內(nèi)部形成兩相平衡組織;在冷卻凝固階段,Pb原子再次向陽(yáng)極定向遷移,直至凝固,最終釬料內(nèi)部形成三相組織:富Pb相、Sn-Pb相和富Sn相。基于加熱階段富Pb相的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),計(jì)算獲得Pb原子在185℃下的有效電荷數(shù)（Z^*）為-3.20,為Pb原子的電遷移方向提供了判斷依據(jù)。Pb原子在電遷移中的反常遷移行為歸因于電遷移通量(J_em)與化學(xué)勢(shì)通量(J_chem)的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。 

【文章來(lái)源】：金屬學(xué)報(bào). 2020,56(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

Cu/Sn-37Pb/Cu線性焊點(diǎn)示意圖和電遷移試樣示意圖

式中，C0為共晶焊料中Pb原子濃度，D為擴(kuò)散系數(shù)，k為Boltzmann常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度，e為電子電荷，ρ為電阻率，j為電流密度。假設(shè)電遷移引起的Pb原子擴(kuò)散量全部聚集于陽(yáng)極處形成富Pb相，則：圖3 185℃、1.0×104A/cm2液-固電遷移后的Cu/Sn-37Pb/Cu焊點(diǎn)的SEM像

圖2 Cu/Sn-37Pb/Cu焊點(diǎn)在185℃、1.0×104A/cm2條件下液-固電遷移過(guò)程中的同步輻射照片式中，C和v分別為Pb原子濃度和富Pb相的生長(zhǎng)速率。聯(lián)立式(1)和(2)可得：


本文編號(hào)：2965752