微電子封裝技術(shù)不斷地向著微型化、高密度的方向發(fā)展。封裝尺寸的減小要求微焊點尺寸不斷減小,導(dǎo)致回流工藝及芯片服役過程對微焊點界面反應(yīng)帶來的影響更為敏感。Cu、Ni是微焊點中常見的凸點下金屬層（UBM,Under Bump Metallization）,Sn-Zn釬料因其成本低廉、機械性能良好等優(yōu)勢具有較好的研究價值。本文主要研究了Cu/Sn-xZn/Ni微焊點在恒溫及溫度梯度下的液-固及固-固界面反應(yīng),重點分析了釬料中Zn含量、Cu-Ni交互作用以及溫度梯度對界面金屬間化合物（IMC,Intermetallic Compound）生長及轉(zhuǎn)變的影響規(guī)律,研究表明:1.微焊點在恒溫回流過程中,隨著釬料中Zn元素含量的增加,Cu側(cè)界面Cu₅Zn₈層的厚度增加,其穩(wěn)定存在的時間延長,對Cu原子的擴散阻擋作用越強,則兩側(cè)界面Cu-Ni交互作用發(fā)生的時間也延遲,說明Zn元素延遲了Cu-Ni交互作用的發(fā)生;在溫度梯度作用下,Cu原子擴散受到加強時微焊點界面反應(yīng)加速,Cu原子擴散受到抑制時微焊點界面反應(yīng)緩慢,說明Cu原子的擴散在該體系液-固界面反應(yīng)中占主導(dǎo)地位... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 微電子封裝技術(shù)概述
    1.2 微電子封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢
        1.2.1 微電子封裝的無鉛化
        1.2.2 微電子封裝的微型化
    1.3 互連焊點的界面反應(yīng)
        1.3.1 Cu/Sn-Zn界面反應(yīng)
        1.3.2 Ni/Sn-Zn界面反應(yīng)
        1.3.3 Cu-Ni交互作用
        1.3.4 固-固界面反應(yīng)
        1.3.5 微焊點熱遷移行為
    1.4 研究目的和研究內(nèi)容
2 樣品制備與實驗方法
    2.1 釬料的制備
    2.2 線性焊點的制備
    2.3 微焊點的恒溫反應(yīng)及熱遷移實驗
    2.4 微觀組織形貌及成分表征
3 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點液-固界面反應(yīng)研究
    3.1 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點恒溫回流界面反應(yīng)
        3.1.1 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點初始界面形貌
        3.1.2 Cu/Sn-1Zn/Ni微焊點恒溫回流界面形貌
        3.1.3 Cu/Sn-5Zn/Ni微焊點恒溫回流界面形貌
        3.1.4 Cu/Sn-9Zn/Ni微焊點恒溫回流界面形貌
        3.1.5 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點恒溫回流界面形貌分析
    3.2 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點溫度梯度下回流界面反應(yīng)
    3.3 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點液-固界面反應(yīng)分析
    3.4 本章小結(jié)
4 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點固-固界面反應(yīng)
    4.1 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點恒溫時效界面反應(yīng)
        4.1.1 Cu/Sn-1Zn/Ni微焊點恒溫時效界面反應(yīng)
        4.1.2 Cu/Sn-5Zn/Ni微焊點恒溫時效界面反應(yīng)
        4.1.3 Cu/Sn-9Zn/Ni微焊點恒溫時效界面反應(yīng)
    4.2 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點Cu作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.2.1 Cu/Sn-1Zn/Ni微焊點Cu作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.2.2 Cu/Sn-5Zn/Ni微焊點Cu作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.2.3 Cu/Sn-9Zn/Ni微焊點Cu作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
    4.3 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點Ni作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.3.1 Cu/Sn-1Zn/Ni微焊點Ni作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.3.2 Cu/Sn-5Zn/Ni微焊點Ni作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
        4.3.3 Cu/Sn-9Zn/Ni微焊點Ni作熱端固-固熱遷移界面反應(yīng)
    4.4 Cu/Sn-xZn/Ni微焊點固-固界面反應(yīng)分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及申請專利情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱遷移對Cu/Sn/Cu焊點液-固界面Cu6Sn5生長動力學(xué)的影響[J]. 趙寧,鐘毅,黃明亮,馬海濤,劉小平.  物理學(xué)報. 2015(16)
[2]Cu-Ni交互作用對Cu/Sn/Ni焊點液固界面反應(yīng)的影響[J]. 黃明亮,陳雷達,趙寧.  中國有色金屬學(xué)報. 2013(04)
[3]電子封裝材料的研究現(xiàn)狀及趨勢[J]. 湯濤,張旭,許仲梓.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(04)
[4]集成電路微互連結(jié)構(gòu)中的熱遷移[J]. 張金松,吳懿平,王永國,陶媛.  物理學(xué)報. 2010(06)
[5]錫基無鉛電子焊料的研究進展與發(fā)展趨勢[J]. 閔文錦,宣天鵬.  金屬功能材料. 2009(02)
[6]無鉛替代及對電子組裝可靠性的影響[J]. 史耀武.  電焊機. 2009(01)
[7]微電子封裝無鉛釬焊的可靠性研究[J]. 梁凱,姚高尚,簡虎,熊臘森.  電焊機. 2006(05)
[8]電子封裝技術(shù)的新進展[J]. 張蜀平,鄭宏宇.  電子與封裝. 2004(01)

博士論文
[1]微型化無鉛焊點界面反應(yīng)及力學(xué)性能研究[D]. 楊帆.大連理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]熱遷移下Ni/Sn-xZn/Ni和Ni/Sn-xCu/Ni微焊點釬焊界面反應(yīng)研究[D]. 鄧建峰.大連理工大學(xué) 2017
[2]Cu/Sn-xZn/Cu焊點釬焊反應(yīng)熱遷移研究[D]. 焦婷婷.大連理工大學(xué) 2014



本文編號：2982398