基于价电子理论的Ag-Sn金属间化合物形成机理

TG401; SnAgCu焊点中的金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)Ag3 Sn脆性大且电阻高,对焊点可靠性具有重要影响,有必要明确其形成过程和相变机制以控制其生长.采用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory,EET)研究Ag-Sn系统中的主要扩散元素及原子运动路径,应用自洽键距差(self-consistent bond length difference,SCBLD)法计算了Ag-Sn系统内参与反应相的价电子结构及可能形成的固溶体的结合能,根据结合能变化趋势从价电子层面描述出Ag3 Sn在焊点内部的形成过程.研究结果...

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Published in北京工业大学学报 Vol. 47; no. 6; pp. 655 - 662
Main Authors 马立民, 齐楚晗, 王乙舒
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124 2021
北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室,北京 100124%北京工业大学材料科学与工程学院,北京 100124
Subjects
金属间化合物(IMCs)
扩散
自洽键距差(SCBLD)法
经验电子理论(EET)
相变
结合能
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ISSN0254-0037
DOI10.11936/bjutxb2019100006

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Summary:TG401; SnAgCu焊点中的金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)Ag3 Sn脆性大且电阻高,对焊点可靠性具有重要影响,有必要明确其形成过程和相变机制以控制其生长.采用固体与分子经验电子理论(empirical electron theory,EET)研究Ag-Sn系统中的主要扩散元素及原子运动路径,应用自洽键距差(self-consistent bond length difference,SCBLD)法计算了Ag-Sn系统内参与反应相的价电子结构及可能形成的固溶体的结合能,根据结合能变化趋势从价电子层面描述出Ag3 Sn在焊点内部的形成过程.研究结果表明:Ag-Sn系统中的主要扩散元素为Sn,Sn原子进入Ag晶胞形成固溶体,固溶体内原子重新排布,形成结合能更高、排布更均匀的共价键,造成晶格膨胀,位于(110)晶面和面心位置的Ag原子随之向外扩张,形成了同样具有良好对称性的Ag3 Sn,与前人研究Ag-Sn系统扩散的实验结果相符.
ISSN:0254-0037
DOI:10.11936/bjutxb2019100006