直流电作用下铜在液态锡里的溶解动力学

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第10期

论文作者：孙学敏 俞伟元 吴保磊 杨国庆 刘赟

文章页码：3425 - 3432

关键词：电迁移;溶解;激活能;有效电荷;

摘    要：本工作采用浸入法实验,通过施加直流电作用,研究了513～573K温度范围内铜在液态锡中的溶解动力学。对溶解后铜的溶解厚度以及Sn/Cu界面金属间化合物(IMC)层的厚度进行测量,对溶解激活能以及有效电荷Z~*进行计算,采用ComsolMultiphysics软件对电流引起的液态锡中的温度分布和流场分布进行模拟。实验结果表明:施加直流电对铜在液态锡中的溶解速率常数有显著的影响,随着电流密度增加,溶解速率增加,溶解激活能减小。电流的方向对铜的溶解和界面IMC层的生长也有影响,由于电迁移的作用,当电子流动的方向与铜的溶解方向一致时,溶解速率加快,界面IMC层的厚度变薄。在电流密度为240 A/cm~2时,铜在液态锡中的有效电荷Z~*随着温度的增加逐渐减小。