SnPb焊料合金焊接金属Cu时的界面反应
SnPb焊料合金焊接金属Cu时的界面反应
Sn基焊料合金和Cu基体焊接时所形成的界面
Sn基焊料合金和Cu基体焊接时所形成的界面，大体上从Cu侧依次形成ε-Cu3Sn、η-Cu6Sn5两层金属间化合物。而其焊料中所形成的金属间化合物，则基本上取决于焊料合金的成分，如表1所示。
表1 Sn基焊料合金和Cu基体焊接的金属间化合物
焊料合金 | 界面金属间化合物 | 焊料内大颗粒金属间化合物 |
Sn37Pb | Cu6Sn5、Cu3Sn | 无 |
Sn0.7Cu | Cu6Sn5、Cu3Sn | Cu6Sn5 |
Sn3.5Ag | Cu6Sn5、Cu3Sn | Ag3Sn |
Sn3.8Ag0.7Cu | Cu6Sn5、Cu3Sn | Ag3Sn、Cu6Sn5 |
Sn-9Zn | β’-CuZn、γ-Cu5Zn8 | - |
所不同的是对Sn3.8Ag0.7Cu焊料合金来说，焊料体中现了两种金属化合物Cu6Sn5和Ag3Sn而对Sn3.5Ag焊料中只出现Ag3Sn。这主要是因为在再流焊接时，前者Cu 的来源更丰富。
SnPb焊料合金焊接Cu时的界面反应的特点及其影响。
当用SnPb 焊料焊接Cu 母材时，在普通焊接温度下，在Cu和SnPb焊料之间生成了ε-Cu3Sn(基体金属侧)和η-Cu6Sn5(焊料侧)二层化合物。而在300℃以上时则将出现Cu31Sn8(γ相)以及其他结构不明的合金。
这种结合与温度有关，在正常的润湿温度再流状态下ε-Cu3Sn 合金层的厚度很薄，因而很难将其区分出来，面层中大部分是η-Cu6Sn5合金层，如图1.70所示。
Cu6Sn5金属间化合物与Cu在所有焊料中均有很好的黏附性。界面层的形态对连接的可靠性影响很大，由于金属间化合物的脆性和母材的热膨胀等物性上的差异，因此，很容易产生龟裂。
焊料的熔化过程(通常的焊接)是反应层的成长过程。液态焊料的凝固过程对反应层在表面上的析出、成长也是有所促进的，但其影响在全部成长的反应层中仅占较小的部分。
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