(11−11−5) Alの影響
Al含有はんだはCuとの反応では界面にCu2Alが形成されるという報告が多い。
Agがはんだ中に存在するとはんだバルクにAg2Al形成。
Ni/Auでは薄いAuAlが界面に形成。
田中
SAC305よりSn2Ag0.1AlのCu溶解が速い。
Cu板をサンドイッチ、233〜398℃、1サイクル120分。
ディッピング試験
溶解したCuは界面から離れたところでAl2Cu3形成。
反応層が増加せず、溶解していく。
鈴木
エッチング組織
βSn内に亜結晶粒
Alで粒径微細化、20μm以上から約5μmと減少。
δ−Ag2Al形成。
英文
バンプ
韓国先進科学技術研究所 Jee
Sn−AgへのZn添加が接合界面の改善に効果があることの類推から
Al、Si、Ge等も同様の期待がもてるとしてAl添加効果を調査した。
その結果Cuとの接合でははんだバルクと界面にCuAl2が生じるとしている。
どちらでもIMC(Cu6Sn5、Ni3Sn4)成長抑制。
Ni−P/Auでは特にNi3PとNi3SnP形成抑制。Alが多くなるとAl3Ni2形成。
Jee SnAg-xAl x=0−1.0
0.5で界面に連続CuAl2層形成され剥離、1.0で平滑なCuAl2層。
Ni−P/Auでは0.1以上で薄い平滑なAuAlが界面、Pリッチ層なし。
どちらでもIMC成長抑制。
Sn-Al Choi
Sn−0.6Al 228℃
Kotadia
SAC387+X、X=0−2Al
リフローでは界面にAl2Cuは形成されず、はんだ浴との反応では界面にAl2Cu形成される。
エージングでAl2CuはCu3Snに変化。
Al2CuはCu3Snに変化。
液体Sn中のAlの拡散係数は11.8x10
−9m2/s、250℃での溶解量は0.6wt%。
SAC+Al Augustin
界面にAlは存在しないがIMCは薄くなっている。
Sn−Ag−Cu−Al
Sn−2.86Ag−0.38Cu−0.25Alが偏晶組成。223.6℃に単一ピーク。
Al−Cu IMCが存在。
a:76.6Al−9.89Cu−1.71Ag−11.8Sn
b:32.4Al−67.2Cu−0.21Ag−0.27Sn
a:35.3Al−56.4Cu−0.21Ag−4.49Sn
γ2(AlCu2)相が存在(かなりのSnと若干のAgが固溶)
Sn−2.53Ag−0.33Cu−0.45Al
a:38.6Al−56.7Cu−0.21Ag−4.49Sn
Ag3Sn(○囲み)が大きくなっている。
a:31.0(at%)Al−68.1Ag−0.9Sn
b:46.3Al−53.5Cu−0.2Sn
c:66.7Al−5.9Ag−27.4Sn
Sn−3.1Ag−0.41Cu−0.1Al、150℃、500h
a:Cu−Alの偏析
0.25Alと類似、Cu、Al偏析
a:12.2Al−26.8Ag−61.0Sn
b:5.72Al−0.58Cu−69.1Ag−24.6Sn
c:2.24Al−0.76Cu−64.4Ag−32.6Sn
Li
Al添加でIMC成長速度が遅くなる。
はんだバルクと界面付近にはAl−Cu IMCが形成される。SnAg、SACでははんだバルクにAg−Al
IMCが存在。