電子器件微型化、高性能、高可靠性的趨勢使集成電路（IC）向集成度更高、封裝焊點尺寸更小的方向發(fā)展,造成焊點承受的電流密度越來越大。電流密度的增大會產(chǎn)生較大的焦耳熱,因此在焊點兩端會產(chǎn)生更大的溫度梯度,使焊點的服役環(huán)境更加嚴峻。一方面,微焊點兩端溫度梯度的增大會引發(fā)熱遷移現(xiàn)象,促使原子進行定向遷移,使微焊點的顯微組織發(fā)生變化;另一方面,互連焊點結構中基板、釬料以及封裝材料的熱膨脹系數(shù)不同,在服役過程中,微焊點由于熱應力的變化產(chǎn)生蠕變變形與破壞。熱遷移與蠕變作為微電子封裝中常見的兩種失效形式,對其進行研究具有十分重要的意義。本文采用實驗研究與數(shù)值模擬相結合的方式,對電子封裝行業(yè)中兩種主流封裝技術（倒裝芯片、三維硅通孔）中不同特征尺寸的微焊點在熱遷移條件下的蠕變行為進行研究。采用ANSYS有限元分析軟件,對焊點內(nèi)部的蠕變變形量進行計算,用蠕變變形量來表征焊點的蠕變損傷,為焊點的壽命預測提供理論依據(jù)。首先研究了高度為800μm的Cu/Sn0.7Cu/Cu焊點的蠕變性能。對微焊點施加1.78MPa、2.53MPa和3.62MPa的剪切應力,再耦合1046℃/cm的溫度梯度進行熱遷移蠕變實驗;為了... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電子封裝互連焊點結構示意圖

華南理工大學工程碩士學位論文寧[30]等人采用 Cu/Sn/Cu 焊點在 250℃和 280℃下進行等溫時效究了熱遷移對液-固界面的 IMC 生長動力學的影響。Cu原子子濃度平衡，熱端 Cu原子濃度下降，冷端 Cu原子濃度增大，導應的界面 IMC 出現(xiàn)不對稱生長。相比于原子在固態(tài)釬料基體料基體中的擴散速率要大得多，因此原子進行熱遷移的溫度梯象更容易發(fā)生。

圖 1-3 金屬蠕變的三個階段Fig.1-3 Three stages of creep應變率隨時間的增大而減小，這一階段的時間非態(tài)蠕變速率；第三階段，在很短的時間內(nèi)蠕變。蠕變第二階段歷時最長、微觀變形機理相對簡，因此目前學者都圍繞蠕變的第二階段開展材料程中，由于蠕變的機制很復雜，受各種因素的影響，作為研究重點。第二階段中穩(wěn)態(tài)蠕變速率是蠕變的溫度、應力、時間以及材料的屬性有關，其具 RTQTstfTsteiii(,,)(,,).

【參考文獻】：
期刊論文
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