Вплив SMAT обробки на структуру електроосаджених в стацонарному, реверсному та стохастичному режимах прошарків міді

Abstract

Досліджено застосування низькочастотної поверхневої механічної обробки тертям за технологією SMAT до поверхонь електроосадженої в стаціонарному, реверсному імпульсному та стохастичному режимах міді на мідні підкладки. Методами рентгенівського дифракційного аналізу досліджено вплив SMAT обробки на мікроструктуру поверхневих прошарків міді, встановлено зміну текстури зразків. Аналіз уширення дифракційних ліній вказує не лише на подрібнення зерен, а і на наявність мікронапруг. Отримано зони дифузійної взаємодії між різного типу мідними поверхневими прошарками, в тому числі після їх SMAT обробки, та оловом. Встановлено особливості фазоутворення в цих контактних зонах засобами оптичної мікроскопії.

In the paper we investigate the application of low-frequency mechanical processing by friction (SMAT technology) of copper films to polished polycrystalline copper in steady-state, reversed impulse and stochastic regimes. X-ray diffraction methods were used in order to reveal the influence SMAT processing on microstructure of surface layers of electroplated copper. We found broadening of diffraction peaks measured for electroplated copper, which indicates the grain refinement. The same effect is observed after SMAT processing of surfaces. But in later case this broadening is also due to appearing of microstresses inside the processed surface layers. Obtained results of x-ray analysis allow us to make following conclusions: the textured surface of copper with preferential (220) orientation appears after electroplating. The grains become misoriented again after SMAT processing of the electroplated layer.The binary Cu/Sn diffusion couples were prepared on the basis of various (electroplated and/or SMAT processed) copper substrates. It was found that the average thickness of Cu3Sn reaction layer formed at the reaction interface is much lower for the case of SMAT processing of the involved copper substrate.