Sn基焊點(diǎn)多次回流界面反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 17:57
電子產(chǎn)品微型化推動(dòng)封裝技術(shù)由二維(2D)向三維(3D)發(fā)展,而多次回流工藝是3D封裝普遍應(yīng)用的技術(shù),F(xiàn)有研究大都將多次回流簡單歸結(jié)為一次回流焊處理,所獲得的多次回流界面反應(yīng)機(jī)制與實(shí)際偏差較大。本文應(yīng)用同步輻射實(shí)時(shí)成像及高壓吹掃技術(shù),分離多次回流釬焊過程各個(gè)階段,并結(jié)合相應(yīng)模擬手段,深入研究釬料合金成分、回流工藝參數(shù)、氣泡缺陷、焊點(diǎn)尺寸下釬焊液固反應(yīng)過程界面金屬間化合物(IMC)生長機(jī)理及動(dòng)力學(xué),清晰地揭示出各Sn/Cu體系釬焊界面反應(yīng)過程,并建立多次回流界面IMC生長模型。論文獲得主要結(jié)論如下:1.Sn/Cu焊點(diǎn)多次回流保溫階段,界面IMC生長控制機(jī)制逐漸從Cu晶界擴(kuò)散轉(zhuǎn)變?yōu)轶w擴(kuò)散,動(dòng)力學(xué)時(shí)間指數(shù)由1/3趨近1/2;冷卻階段,界面IMC受Cu沉積作用快速生長,動(dòng)力學(xué)時(shí)間指數(shù)為1;再加熱階段,Cu溶解度改變使界面IMC發(fā)生部分溶解,動(dòng)力學(xué)時(shí)間指數(shù)為1,與冷卻階段互逆;基于此,建立Sn/Cu體系多次回流界面IMC生長物理模型。Sn-xCu/Cu焊點(diǎn)中Cu濃度升高,界面IMC生長速率增大,晶界擴(kuò)散對(duì)界面IMC生長貢獻(xiàn)相對(duì)減小;Sn-xAg/Cu焊點(diǎn)中,Ag3Sn納米顆粒吸附在界面IMC晶粒表...
【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)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
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fabricated?by?14/I6nm?Fin-FET?process?AMD’s?graph?card?made?by?Hymx’s?HBM??圖1.4電子產(chǎn)品中的3D電子封裝技術(shù)應(yīng)用實(shí)例t32]??Fig.?1.4?Production?examples?of?3D?electronic?packaging?technology?application^32]??A?four?stack?"?'.-_?;??^??wire-bonded??die?package?[.夢??,編.%魏焱??一「…r??muTOf<miw???B??Wirebonds?are?replaced?by?TSVs?^??I?Advantages:??Wire?一?TSV—J^^?懿??Microbumps—Bfe?■?-?Lo
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動(dòng)態(tài)[J]. 華冰鑫,李敏,劉淑紅. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(16)
[2]回流次數(shù)對(duì)Au80Sn20/Cu焊點(diǎn)顯微組織及剪切性能的影響[J]. 劉文勝,湯婭,馬運(yùn)柱,黃宇峰. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2016(02)
[3]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動(dòng)態(tài)[J]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(01)
[4]新型微電子封裝技術(shù)的特點(diǎn)[J]. 李磊. 電子世界. 2016(01)
[5]微電子封裝的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景研究[J]. 楊亞非. 信息與電腦(理論版). 2016(01)
[6]In對(duì)Sn9Zn釬料潤濕性能的影響[J]. 閆鑫,楊曉軍,謝濡澤,雷永平. 電子元件與材料. 2015(08)
[7]細(xì)間距倒裝芯片互連過程中焊點(diǎn)界面金屬間化合物的形成與演化[J]. 田野,吳懿平,安兵,龍旦風(fēng). 焊接學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]Sn-3Ag-0.5Cu/Ni微焊點(diǎn)多次回流焊后IMC厚度及組織分析[J]. 劉超,孟工戈,孫鳳蓮,谷柏松. 電子元件與材料. 2013(03)
[9]工藝參數(shù)對(duì)Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊點(diǎn)界面組織和力學(xué)性能的影響[J]. 師磊,衛(wèi)國強(qiáng),羅道軍,賀光輝. 特種鑄造及有色合金. 2012(02)
[10]回流次數(shù)對(duì)Sn3.8Ag0.7Cu-xNi/Ni焊點(diǎn)的影響[J]. 劉平,顧小龍,姚琲,趙新兵,劉曉剛. 電子元件與材料. 2011(06)
博士論文
[1]實(shí)時(shí)成像研究Sn/Cu釬焊界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)制[D]. 曲林.大連理工大學(xué) 2014
[2]電遷移作用下無鉛焊點(diǎn)中的交互作用及界面反應(yīng)研究[D]. 陳雷達(dá).大連理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]多次回流釬焊界面Cu6Sn5生長演變及影響因素[D]. 李霜.大連理工大學(xué) 2015
[2]釬焊界面氣泡演變行為及對(duì)界面反應(yīng)的影響[D]. 孫俊豪.大連理工大學(xué) 2015
[3]無鉛焊球界面反應(yīng)的體積效應(yīng)研究[D]. 劉魯濰.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3604882
【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)】:152 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?3D電子封裝的類別:⑻埋置型,(b)有原基板型,(c)疊層型_??Fig.?1.1?(a)?buried,?(b)?substrate-based?and?(c)?layered?3D?electronic?packaging?types[101??-2-??
?大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文???在三種封裝方式中,疊層型3D電子封裝的工藝技術(shù)能夠應(yīng)用于許多成熟的組裝互??連技術(shù),并發(fā)展了垂直互連技術(shù),結(jié)構(gòu)更加多元化,是半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一??種[1()]。疊層式三維封裝主要包括硅圓片規(guī)模的疊層、裸芯片疊層和載體疊層三種形式(圖??1.2),其中,硅圓片規(guī)模的疊層形式比較單一,在此僅對(duì)裸芯片疊層和載體疊層進(jìn)行簡??略介紹[11]。??
fabricated?by?14/I6nm?Fin-FET?process?AMD’s?graph?card?made?by?Hymx’s?HBM??圖1.4電子產(chǎn)品中的3D電子封裝技術(shù)應(yīng)用實(shí)例t32]??Fig.?1.4?Production?examples?of?3D?electronic?packaging?technology?application^32]??A?four?stack?"?'.-_?;??^??wire-bonded??die?package?[.夢??,編.%魏焱??一「…r??muTOf<miw???B??Wirebonds?are?replaced?by?TSVs?^??I?Advantages:??Wire?一?TSV—J^^?懿??Microbumps—Bfe?■?-?Lo
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動(dòng)態(tài)[J]. 華冰鑫,李敏,劉淑紅. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(16)
[2]回流次數(shù)對(duì)Au80Sn20/Cu焊點(diǎn)顯微組織及剪切性能的影響[J]. 劉文勝,湯婭,馬運(yùn)柱,黃宇峰. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2016(02)
[3]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動(dòng)態(tài)[J]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(01)
[4]新型微電子封裝技術(shù)的特點(diǎn)[J]. 李磊. 電子世界. 2016(01)
[5]微電子封裝的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用前景研究[J]. 楊亞非. 信息與電腦(理論版). 2016(01)
[6]In對(duì)Sn9Zn釬料潤濕性能的影響[J]. 閆鑫,楊曉軍,謝濡澤,雷永平. 電子元件與材料. 2015(08)
[7]細(xì)間距倒裝芯片互連過程中焊點(diǎn)界面金屬間化合物的形成與演化[J]. 田野,吳懿平,安兵,龍旦風(fēng). 焊接學(xué)報(bào). 2013(10)
[8]Sn-3Ag-0.5Cu/Ni微焊點(diǎn)多次回流焊后IMC厚度及組織分析[J]. 劉超,孟工戈,孫鳳蓮,谷柏松. 電子元件與材料. 2013(03)
[9]工藝參數(shù)對(duì)Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊點(diǎn)界面組織和力學(xué)性能的影響[J]. 師磊,衛(wèi)國強(qiáng),羅道軍,賀光輝. 特種鑄造及有色合金. 2012(02)
[10]回流次數(shù)對(duì)Sn3.8Ag0.7Cu-xNi/Ni焊點(diǎn)的影響[J]. 劉平,顧小龍,姚琲,趙新兵,劉曉剛. 電子元件與材料. 2011(06)
博士論文
[1]實(shí)時(shí)成像研究Sn/Cu釬焊界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及機(jī)制[D]. 曲林.大連理工大學(xué) 2014
[2]電遷移作用下無鉛焊點(diǎn)中的交互作用及界面反應(yīng)研究[D]. 陳雷達(dá).大連理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]多次回流釬焊界面Cu6Sn5生長演變及影響因素[D]. 李霜.大連理工大學(xué) 2015
[2]釬焊界面氣泡演變行為及對(duì)界面反應(yīng)的影響[D]. 孫俊豪.大連理工大學(xué) 2015
[3]無鉛焊球界面反應(yīng)的體積效應(yīng)研究[D]. 劉魯濰.大連理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3604882
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