王和禹[15]研究Zn对共晶Sn-Bi合金电迁移可靠性的影响。结果发现：根据EDX检测的结果，铜基板与SnBi钎料合金的反应产生的金属间化合物为Cu6Sn5，而铜基板与掺Zn的SnBi合金钎料的反应产物为Cu5Zn8，这是因为Cu5Zn8的吉布斯自由能较低[16]，容易形成，Cu5Zn8的生长速率较高，可以在SnBi钎料与铜基板界面处形成平整的层状结构[17]，有利于提高焊点机械性能。加载电流的掺Zn的SnBi钎料合金，Sn和Bi相之间不会出现缝隙，焊接性比较好，从而提高了掺Zn的SnBi合金的抗拉强度和抗弯强度。但是掺杂Zn的SnBi会导致SnBi合金晶粒粗大，从这个角度看掺Zn的SnBi合金钎料也降低了自身的力学强度。

    I。Shafq, YC。 Chan等人[18]研究掺杂纳米铝对Sn-58Bi钎料电迁移的影响。结果发现，在铜的BGA基板铜锡金属间化合物层的形成，铋原子大量向阳极迁移，而阴极相对较少，是由于在掺杂的Sn-58Bi复合钎料中Sn-Al-Cu化合物颗粒的形成，并且在掺杂的Sn-58Bi复合钎料中接头的机械强度也相对可靠。再回流以后，最顶层的Au层在AuiNi/Cu BGA钎料接头上迅速熔化并进入软钎料，且在它们的界面上形成Ni3Sn4金属间化合物。并且由于Al纳米颗粒的加入，在阳极的Bi的偏析相对得到控制，细化了显微结构[19]。此外，掺杂纳米颗粒的Sn-58Bi钎料的断口表面有很粗糙的凹坑表面韧性。

    Guangchen Xu等人[20]研究添加Ni元素对Sn-58Bi电迁移的影响。共晶Sn-Bi焊点中加入Ni颗粒增强的一种新的纤维结构设计是在高电流密度（104A/cm2）下发展延迟相分离的二元钎料合金[21]。共晶Sn-Bi钎料的在电流中显微组织结构的转变，Bi原子/离子是扩散占优的实体，可以很容易地沿着锡相的边界移动。此外，在长时间电流之后，Sn和Bi总相会分离。与非复合钎料相比，Ni粒子可以作为阻挡在共晶锡铋系统的相边界的快速扩散通道的障碍。因此，Bi原子/离子的平均移动速度下降，因此它被认为，复合材料的方法可以是在电子焊点中的电磁问题的最终解决方案之一。

    Jianhui Wang等人[22]研究了SnBi钎料和SnAgCu钎料混装对Sn-Bi钎料的性能和可靠性的影响。结果表明：Sn-Bi焊点的最主要的问题是差的跌落性能，主要失效部位为构件侧块体裂纹。JPF可以解决问题和提高球滴活跃时间。在JPF的保护下，构件侧块不再是薄弱的部分，从构件侧故障的位置转移到板边，这样球滴生活时间增加。如果使用的锡银铜膏的锡铋钎料球，那么跌落效果会比较好，但是如果是使用锡铋膏的锡银铜钎料球，那结果就比较差。在Sn-Ag-Cu和Sn-Bi钎料的混合成分，Bi元素溶于SnAgCu钎料的本体和组件侧界面，从而降低熔池的活动时间。模拟结果表明：较高的弹性模量和屈服强度焊总是表现出差跌落性能；且添加JPF可以稍微提高Sn-Ag-Cu和Sn-Bi钎料的跌落性能。

1。2。3 添加合金元素对界面的反应

    要了解添加合金元素对Sn-Bi钎料的界面反应，首先要知道Sn-Bi钎料原始的界面反应，通过对比了解添加合金元素的作用，使合金元素提高Sn-Bi钎料的力学性能及其他方面有利的性质。C。C。 Chi等人[23]研究了研究了在Cu/Ni/Au板上回流和老化的Sn-58Bi BGA钎料的界面反应。结果发现，Cu/Ni/Au板上的Sn-58Bi钎料BGA在峰值温度180℃熔化80s的剪切强度为9。1N。剪切后的组织表明是是韧性断裂。回流以后，在钎料内会出现少量的(Au0。66Ni0。34)(Sn0。82Bi0。18)4金属间化合物（IM1）。在75℃和125℃进一步老化会导致IM1化合物从钎料母体迁移到钎料/基板界面上，以及它的成分变化为(Au0。30Ni0。70)(Sn0。90Bi0。10)4 相（IM2）。随着老化时间的增加，另一种带有Ni3Sn4成分的化合物（IM3）在IM2和Ni层之间的界面形成。老化过程导致再回流样品的剪切强度从9。1N下降到6。4N。剪切试验后老化钎料的断口组织表明脆性断裂主要沿IM2金属间化合物层[24]。论文网