Caractérisation in situ dans un MET du lien entre les changements de phase et l’évolution des porosités dans un procédé de soudage par diffusion à l’état solide dans le système Au-Cu-Sn

Le soudage par diffusion à l’état solide permet la fabrication de circuits imprimés à haute densité. Les couches de cuivre à assembler sont préalablement couvertes d’un dépôt d’or sur une face et d’étain sur l’autre pour favoriser l’assemblage à basse température [1]. Le système initial est donc un sandwich Cu/Au/Sn/Cu. Lors du cycle thermique, de nouveaux composés intermétalliques se forment par diffusion réactive. Les différences de diffusivité des atomes à l’intérieur des différentes phases entraînent l’apparition de porosités dans les joints, connues sous le nom de vides de Kirkendall [2]. Un essai de diffusion in situ dans un microscope électronique en transmission a permis d’étudier les différentes étapes de réaction dans le joint avec des analyses chimiques par spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie (EDS), et de coupler les différents changements de phase avec l’évolution des porosités dans le joint [3]. Les travaux montrent que la germination et la croissance rapide d’une phase ternaire dite phase B (20 at.% Sn, 45-65 at.% Cu, complété par Au) coïncident avec l’apparition des cavités, tandis que la croissance d’une couche