《表6 扩散常数D0和激活能E》

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《热效应作用下SnAgCu基钎焊接头界面化合物生长机制》

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图6为固态时效下界面化合物生长的示意图。由图可知：原子首先扩散到两个相邻笋状化合物的凹槽表面，并与钎料中的Sn原子结合生成Cu6Sn5。致使凹槽处的化合物厚度显著增加而笋状顶部的厚度增加不明显，因此笋状形态向平面状形态发展。降低了化合物的表面能及其与固态钎料之间的界面能。恒温时效条件下Sn基合金/Cu界面化合物生长的物理模型见图7。由图7可以看出：在固态时效初期，由Cu和Sn原子的互扩散使得Cu6Sn5化合物厚度增加。即基体中的Cu原子扩散到Cu6Sn5化合物的表面，钎料中的Sn原子穿过Cu6Sn5扩散到Cu基体。随着时效时间的延长，Cu6Sn5化合物界面逐渐向钎料中推进，相应的Cu基体中的Cu原子、钎料中的Sn原子分别扩散到钎料中和Cu6Sn5/Cu界面的时间也增加，其扩散系数见表5和表6。因此Cu原子扩散到Cu6Sn5化合物界面的激活能与化合物形成的吉布斯自由能之和远高于Cu3Sn化合物生成的自由能。在Cu6Sn5/Cu界面发生了如下反应：