[发明专利]一种原位观察微焊点微观组织演化的方法

权利要求书

1.一种原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)微焊点制备：制备出不同钎料成分的单个微焊点；

(2)固封：使用环氧树脂将微焊点镶嵌固封起来；

(3)样品制备：沿微焊点纵截面方向先后进行粗磨、细磨、抛光、腐蚀和清洗；

(4)观察微观组织：使用光学显微镜或者扫描电子显微镜对微焊点纵截面方向进行微观组织观察，并记录微焊点的微观组织、焊点中各相的尺寸以及界面金属间化合物形貌和厚度；

(5)热时效处理或电迁移处理：在油浴环境下对微焊点进行热时效或者电迁移，使微焊点微观组织发生演化；

(6)重复步骤(3)至步骤(5)，记录微焊点微观组织的变化过程。

2.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(1)所述不同钎料成分为Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.3Ag-0.7Cu、Sn-58Bi、Sn-52In、Sn-37Pb、Sn-5Sb或其他成分钎料。

3.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(1)所述微焊点的结构为BGA结构、线性结构中的一种。

4.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(2)所述环氧树脂为水晶胶、艾克力E-44中的一种。

5.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(3)所述样品制备的具体过程为：沿微焊点样品纵截面方向，使用不同规格的碳化硅砂纸依次研磨样品，然后使用氧化铝悬浮液或者金刚石悬浮液进行抛光，然后使用腐蚀液对样品腐蚀5～10秒，随后立即用清水冲洗样品表面残留的腐蚀液，并用无水乙醇冲洗后吹干。

6.根据权利要求5所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，所述碳化硅砂的规格为220#、600#、1000#、2000#、3000#、5000#；所述氧化铝悬浮液的粒度为0.3μm和0.05μm；所述金刚石悬浮液的粒度为0.25μm；所述腐蚀液为2vol.％HNO₃+3vol.％HCl+95vol.％C₂H₅OH或5vol.％HNO₃+95vol.％C₂H₅OH中的一种。

7.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(4)所述使用光学显微镜或者扫描电子显微镜对微焊点纵截面方向进行微观组织观察，要求为：观察并拍照记录微焊点中同一个位置的微观组织形貌，随后采用图形处理软件计算焊点中各相的尺寸和界面金属间化合物的厚度。

8.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(5)所述热时效处理的要求为：在温度为50～150℃的油浴环境下热时效的时间为5～100h。

9.根据权利要求1所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，步骤(5)所述电迁移处理的要求为：在温度为50～150℃的油浴环境下通入直流稳压电流，电流密度为1.0×10⁴～2.0×10⁴A/cm²，通电时间为5～100h。

10.根据权利要求1～9任一项所述的原位观察微焊点微观组织演化的方法，其特征在于，整个热时效或电迁移实验测试过程中均使用同一个焊点样品。