發(fā)布時(shí)間：2020-06-20 02:20

【摘要】：目前主流無鉛焊點(diǎn)一般以錫基為主,其中β-Sn的含量通常占無鉛焊料合金成分的95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上,因而導(dǎo)致β-Sn本身的性質(zhì)在很大程度上決定了無鉛互連焊點(diǎn)的性能和可靠性�；讦�-Sn的晶粒結(jié)構(gòu)對(duì)電遷移作用下SAC305無鉛互連焊點(diǎn)壽命以及失效形式進(jìn)行了研究,主要工作和結(jié)果如下:(1)搭建無鉛互連焊點(diǎn)的電遷移實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)自行設(shè)計(jì)的BGA封裝試樣進(jìn)行恒溫下的電遷移加速實(shí)驗(yàn),并使用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)以及電子背散射衍射(EBSD),對(duì)無鉛互連焊點(diǎn)內(nèi)Sn晶粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和表征,分析探究其對(duì)無鉛互連焊點(diǎn)電遷移失效過程的影響。(2)通過對(duì)焊點(diǎn)晶粒結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)焊點(diǎn)內(nèi)所含晶粒數(shù)量是有限的,通常為1~2個(gè);通過對(duì)試樣進(jìn)行電遷移加速實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)為Cu/SAC305/Cu(Ni)的單晶粒結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)β-Sn晶粒取向是焊點(diǎn)出現(xiàn)不同失效模式以及不同的IMC擴(kuò)展方式的決定性因素。Sn晶粒的c軸方向和電子流動(dòng)方向形成的夾角較大接近90°時(shí),焊點(diǎn)失效過程表現(xiàn)為陰極界面產(chǎn)生空洞并擴(kuò)展成裂紋擴(kuò)展;當(dāng)Sn晶粒c軸風(fēng)向和電子流動(dòng)方向近乎平行時(shí),焊點(diǎn)失效過程表現(xiàn)為陰極焊盤的快速溶解,向陽極擴(kuò)散最終導(dǎo)致大量金屬間化合物在晶界處析出。(3)基于有限元分析軟件,考慮焊點(diǎn)不同晶粒結(jié)構(gòu),采用原子密度積分法(ADI)對(duì)SAC305焊點(diǎn)進(jìn)行電遷移失效過程的仿真分析;采用Bunge歐拉角(_1?,Φ,?_2)來表征晶體的取向,結(jié)果表明單晶粒結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)正則化原子密度及其焊點(diǎn)失效壽命在很大程度上取決于晶體取向(特別是Φ角,即晶體c軸取向與電流方向的夾角,該角度表征了β-Sn晶粒繞c軸的旋轉(zhuǎn))。具有60°取向差角化的雙晶粒結(jié)構(gòu)的焊點(diǎn),電流方向相對(duì)于晶界的相對(duì)位置會(huì)影響焊點(diǎn)內(nèi)原子密度的分布。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG40
【圖文】：

圖 1-1 三級(jí)微電子封裝示意圖如圖 1-2 是電子風(fēng)力驅(qū)動(dòng)作用示意圖。電子在電場(chǎng)的作用下沿著電子流方向運(yùn)的同時(shí)高速流動(dòng)的電子會(huì)撞擊合金焊料中的金屬原子，原子被撞擊離開原本的空穴。圖 1-2 所示windF 代表與電子運(yùn)動(dòng)風(fēng)向同向的電子風(fēng)力；directF 代表電場(chǎng)直金屬原子而產(chǎn)生的力，其方向與電子流動(dòng)的方向相反。

圖 1-1 三級(jí)微電子封裝示意圖圖 1-2 是電子風(fēng)力驅(qū)動(dòng)作用示意圖。電子在電場(chǎng)的作用下沿著電子流方向同時(shí)高速流動(dòng)的電子會(huì)撞擊合金焊料中的金屬原子，原子被撞擊離開原本穴。圖 1-2 所示windF 代表與電子運(yùn)動(dòng)風(fēng)向同向的電子風(fēng)力；directF 代表電場(chǎng)屬原子而產(chǎn)生的力，其方向與電子流動(dòng)的方向相反。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 凌明芳;S槍磁控濺射Ni薄膜晶粒結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電特性的研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);1999年05期

2 楊翠英;周玉清;王怡華;;用會(huì)聚束衍射研究非晶態(tài)中的小晶粒結(jié)構(gòu)[J];貴金屬;1981年04期

3 包娜娜;許道奎;劉春忠;;固溶后的晶粒結(jié)構(gòu)對(duì)ZK60鎂合金擠壓型材力學(xué)性能的影響[J];金屬熱處理;2018年09期

4 高汝偉，姜壽亭，李華，李衛(wèi)，喻嘵軍，姬長(zhǎng)國(guó);NdFeB永磁合金的晶粒結(jié)構(gòu)缺陷模型及矯頑力機(jī)制[J];金屬功能材料;1997年02期

5 陳杏芳;沈紅衛(wèi);陳科;吳潔瓊;張瀾庭;單愛黨;;Nimonic 80A熱變形過程中的晶粒結(jié)構(gòu)控制[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2011年S2期

6 陳送義;陳康華;賈樂;彭國(guó)勝;;熱變形條件對(duì)7085鋁合金晶粒結(jié)構(gòu)和性能的影響(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年02期

7 張克實(shí),耿小亮,郭運(yùn)強(qiáng),余海東,張光;循環(huán)載荷下韌性金屬Ⅰ型裂紋前緣晶體塑性與應(yīng)力的初步分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2004年S1期

8 高昀蕎;趙健偉;;具有納米尺寸晶粒結(jié)構(gòu)銀層的制備與形貌研究[J];復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年02期

9 劉國(guó)權(quán);純鐵晶粒拓?fù)錁?gòu)形的定量研究[J];北京鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào);1987年01期

10 王曉冬;衛(wèi)斌;張隱奇;劉志民;吉元;;鋁和銅互連線的晶粒結(jié)構(gòu)及殘余應(yīng)力研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 田月明;鄭東翔;張祖太;丁寧;;氧化鋯表面原位生成多晶粒結(jié)構(gòu)對(duì)鋯瓷結(jié)合的影響[A];第十二次全國(guó)口腔修復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2018年

2 袁福平;楊沐鑫;嚴(yán)定舜;馬彥;姜萍;馬恩;武曉雷;;多尺度晶粒結(jié)構(gòu)中熵合金CrCoNi的加工硬化和動(dòng)態(tài)變形機(jī)理[A];2018年全國(guó)固體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集（上）[C];2018年

3 張克實(shí);耿小亮;郭運(yùn)強(qiáng);余海東;張光;;循環(huán)載荷下韌性金屬Ⅰ型裂紋前緣晶體塑性與應(yīng)力的初步分析[A];第十二屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王靜;考慮晶粒結(jié)構(gòu)的無鉛焊點(diǎn)電遷移失效研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

2 陳杏芳;Nimonic 80A熱變形和熱處理過程中的晶粒結(jié)構(gòu)控制[D];上海交通大學(xué);2012年

3 陳吉;提高焊核區(qū)晶粒結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的攪拌摩擦焊接新方法[D];上海交通大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2721714