Sn/Cu接头界面金属间化合物层的生长与强磁场效应

"Sn/Cu接头界面金属间化合物层的生长及强磁场的影响 (2008年) - 研究了Sn/Cu接头在不同条件下的金属间化合物（IMC）层生长行为，并探讨了强磁场的作用" 本文是一篇发表于《中国有色金属学报》的工程技术论文，作者包括程从前、赵杰、徐洋、许富民和杨朋。研究主要关注Sn/Cu接头在不同环境下的金属间化合物层（IMC）的生长特性，以及强磁场对其生长行为的影响。IMC层在电子封装和连接技术中扮演着重要角色，因为它们的形成和生长直接影响接头的机械性能和电接触稳定性。 在无磁场条件下，通过钎焊和扩散焊方法制备的Sn/Cu接头被置于不同温度下进行时效处理。研究发现，尽管在时效初期，两种接头的界面IMC层横截面和形貌存在差异，但随着时间的推移，它们的生长行为显示出相似的趋势。通过对生长速率的分析，计算出钎焊接头界面IMC层的生长激活能为116 kJ/mol，而扩散焊接头的激活能为94 kJ/mol。这表明两种接头的IMC层生长受温度影响，且激活能的不同可能源于它们的形成机制和微观结构差异。 进一步的研究集中在强磁场对IMC层生长行为的影响。将试样在190℃的温度下，置于8特斯拉的强磁场中进行时效处理。实验结果显示，尽管两种接头的IMC层生长动力学保持一致，即在磁场作用下生长速率并未显著改变，但晶粒的形貌和晶体取向却表现出明显的差异。这暗示了磁场可能通过影响原子的扩散和结晶方向来调控IMC层的微观结构。 这些发现对于理解和优化Sn/Cu接头在极端环境下的性能具有重要意义，特别是在需要考虑磁场效应的应用中，如航空航天、电力传输和磁性器件等领域。未来的研究可能会深入探讨磁场强度、温度和时间对IMC层生长的更复杂影响，以及如何利用这些效应来设计更稳定、更耐用的电子连接器。此外，这些研究结果也为材料科学家提供了一个新的视角，即利用外场控制材料的微观结构，以改善其功能性能。