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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

17.03.2021 | Original Research Article

IMC Growth and Mechanical Properties of Cu/In-48Sn/Cu Solder Joints

verfasst von: Zheng Liu, Li Yang, Kai Jian Lu, Yao Cheng Zhang, Yu Hang Xu, Feng Xu, Hui Ming Gao

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

The growth and shear properties of intermetallic compound (IMC) in Cu/In-48Sn/Cu solder joints at different bonding times have been studied, and the growth kinetics of interfacial Cu3(In,Sn) phase at different bonding temperatures investigated. The results show that the IMC of the Cu/In-48Sn/Cu joint is composed of Cu6(In,Sn)5 and Cu3(In,Sn) but transforms to Cu3(In,Sn) after 120 min of bonding at 260°C and pressure of 3 MPa. The morphology of the Cu6(In,Sn)5 layer changed from flat to scallop, and the growth rate of Cu3(In,Sn) located directly below the convex part of the Cu6(In,Sn)5 sector was significantly higher than that of Cu3(In,Sn) located directly below the concave part of the Cu6(In,Sn)5 sector. The shear strength of the solder joints first increased then slowly decreased, reaching 21.8 MPa when increasing the bonding time to 60 min. The shear strength of the solder joints was improved by the formation of Cu6(In,Sn)5 and Cu3(In,Sn), and Cu3(In,Sn) phase played a greater role in improving the shear strength of the solder joints than did Cu6(In,Sn)5 phase. The growth kinetics index n of Cu3(In,Sn) was 0.478 to 0.495, and the growth mechanism of Cu3(In,Sn) was controlled by diffusion at bonding temperatures of 250°C to 280°C.

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Metadaten
Titel
IMC Growth and Mechanical Properties of Cu/In-48Sn/Cu Solder Joints
verfasst von
Zheng Liu
Li Yang
Kai Jian Lu
Yao Cheng Zhang
Yu Hang Xu
Feng Xu
Hui Ming Gao
Publikationsdatum
17.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08844-5

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