电迁移引起的微小尺寸无铅焊点的组织演化

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

随着电子封装互连焊点的尺寸越来越小，焊点内的电流密度越来越大，电迁移逐渐成为影响封装可靠性的关键问题之一引起广泛关注。电子制造工业中已经广泛采用无铅钎料代替SnPb共晶钎料，但是对于无铅钎料电迁移现象的研究还不透彻，因此针对无铅钎料中电迁移现象的研究非常紧迫而又具有重要的现实意义。本文针对SnAgCu系列无铅钎料内的电迁移现象进行探索，研究了电迁移对钎料组织以及金属间化合物的形貌演化产生的影响，分析了焊点内的电流分布，探讨了金属间化合物特殊分布形貌的机制。
　　实验过程中采用搭接与芯片—焊点—基板夹层两种结构的焊点，在通电不同时间后，对焊点中的钎料组织以及内部金属间化合物的演化进行了观察比较。为了区分温度对电迁移实验结果的影响，在100℃下实施热老化实验。
　　电迁移实验结果表明，在搭接焊点内，通电后金属间化合物的原始针状形貌基本消失，然而并没有观察到明显的阴极金属间化合物被消耗，阳极金属间化合物生长的极化效应；相反两侧焊盘上方的金属间化合物大致呈对称分布，而每一侧的金属间化合物厚度沿焊盘平面从焊点内部向焊点外部呈现出一定的坡度。有限元模拟结果表明：通电过程中焊点内的电势呈扇状分布，这与金属间化合物的分布非常相像。另外在光学显微镜下观察到焊盘与金属间化合物界面处有暗灰色的新化合物生成，EDS成分分析结合Cu-Sn相图分析表明新生成的化合物为Cu6Sn5。热老化实验结果表明：热老化的试样中金属间化合物分布均匀，厚度上并没有出现坡度，也没有新化合物生成。
　　采用芯片—焊点—基板夹层结构焊点进行原位通电，对比通电前后焊点组织形貌发现：通电后焊点内的Ag3Sn与Sn的原始共晶组织变得模糊不清甚至消失不见，继续通电更长时间后组织形貌变化不明显，但有较明显的电迁移现象出现：阴极区钎料与金属间化合物的接合处出现凹坑，阳极区金属间化合物表面出现堆积凸起。

著录项

作者
张岩;
展开▼
作者单位

哈尔滨工业大学;

展开▼
授予单位哈尔滨工业大学;
学科材料加工工程
授予学位硕士
导师姓名李明雨;
年度 2008
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类钎焊;
关键词
电迁移现象; 微小尺寸; 无铅焊点; 组织演化; 分布形貌;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 考虑晶粒结构的无铅焊点电迁移失效分析 [J] . 王静 ,张元祥 ,张继成 . 电子元件与材料 . 2018,第007期
2. 微量元素对无铅焊点电迁移性能的改善 [J] . 王家兵 ,孙凤莲 ,刘洋 . 焊接学报 . 2012,第002期
3. 无铅焊点在热疲劳和电迁移作用下的组织演变 [J] . 郝虎 ,何洪文 ,马立民 . 电子元件与材料 . 2012,第006期
4. 无铅焊点在电迁移与高低温冲击下的失效机理 [J] . 郝虎 ,左勇 ,鲁玥 . 电子元件与材料 . 2012,第008期
5. 电迁移极性效应及其对Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊点拉伸性能的影响 [J] . 姚健 ,卫国强 ,石永华 . 中国有色金属学报 . 2011,第012期
6. 无铅焊点电迁移寿命的预测 [C] . 陆皓 ,余春 . 2009现代焊接科学与技术学术会议 . 2009
7. Sn-10Bi-xZn无铅焊点的界面行为及电迁移可靠性 [A] . 陈红 . 2020

电迁移引起的微小尺寸无铅焊点的组织演化

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅