Sn3Ag3Bi3In釬料線性焊點電遷移行為研究
發(fā)布時間:2022-09-24 22:30
在電子封裝無鉛化的背景下,Sn基無鉛焊點往往由有限個Sn晶粒構(gòu)成,呈現(xiàn)出單晶或者孿晶結(jié)構(gòu)。由于β-Sn晶胞的各向異性,這種晶粒有限化的焊點,其電遷移行為也表現(xiàn)出明顯的各向異性。研究表明,通過細化焊點的Sn晶體取向可以提高其電遷移可靠性。本課題以Sn3Ag3Bi3In釬料為研究對象,在不同焊接峰值溫度下,制備線性焊點。使用SEM、EBSD及EPMA等技術(shù)對焊點的顯微組織、晶體取向結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)合Sn3.5Ag及Sn3.0Ag0.5Cu無鉛釬料,對比研究Sn3Ag3Bi3In焊點的力學(xué)性能。之后,對具有不同晶體取向結(jié)構(gòu)焊點的電遷移行為進行分析研究。研究發(fā)現(xiàn)Sn3Ag3Bi3In焊點內(nèi)部以白色的β-Sn為基體,顆粒狀的Cu6(Sn,In)5及富Ag相ζ(Ag4Sn及Ag3In的固溶體)彌散分布其中。界面處IMC:靠近Sn基體一側(cè)較厚的IMC為Cu6(Sn,In)5,靠近Cu基板側(cè)較薄的IMC為Cu3(Sn,In),這是因為In元素具有與S...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 電子封裝概述
1.1.1 電子封裝技術(shù)
1.1.2 電子封裝的無鉛化
1.2 無鉛焊點的電遷移可靠性問題
1.2.1 電遷移行為
1.2.2 無鉛焊點Sn晶粒取向?qū)﹄娺w移行為的影響
1.2.3 晶粒細化對無鉛焊點電遷移行為的影響
1.3 本課題的研究內(nèi)容
第2章 研究方案
2.1 實驗設(shè)計
2.1.1 技術(shù)路線圖
2.1.2 實驗材料
2.1.3 樣品結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備
2.2 實驗方法
2.2.1 DSC熔點及過冷度測試
2.2.2 顯微硬度測試
2.2.3 焊點拉伸性能測試
2.2.4 電遷移實驗
2.3 實驗表征手段
第3章 SABI333焊點顯微組織、晶體取向及力學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 釬料DSC熔點及過冷度測試
3.3 焊點顯微組織及晶體結(jié)構(gòu)
3.3.1 顯微組織結(jié)構(gòu)
3.3.2 焊點Sn晶體取向結(jié)構(gòu)
3.4 焊點力學(xué)性能研究
3.4.1 顯微硬度
3.4.2 抗拉強度
3.5 本章小結(jié)
第4章 SABI333線性焊點電遷移行為研究
4.1 單晶焊點的電遷移行為
4.2 孿晶焊點的電遷移行為
4.3 多晶焊點的電遷移行為
4.4 電遷移過程中IMC成分變化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動態(tài)[J]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機械工程與自動化. 2016(01)
[2]3D封裝與硅通孔(TSV)技術(shù)[J]. 周健,周紹華. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(24)
[3]掃描電鏡中背散射電子成像功能的應(yīng)用[J]. 馮善娥,高偉建. 分析測試技術(shù)與儀器. 2015(01)
[4]無鉛焊膏回流焊工藝曲線參數(shù)的優(yōu)化選擇[J]. 溫桂琛,雷永平,林健,劉保全,白海龍,秦俊虎. 電子元件與材料. 2014(01)
[5]電遷移極性效應(yīng)及其對Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊點拉伸性能的影響[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華,谷豐. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(12)
[6]無鉛電子封裝中的電遷移[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華. 焊接技術(shù). 2010(03)
[7]Electromigration-induced cracks in Cu/Sn3.5Ag/Cu solder reaction couple at room temperature[J]. 何洪文,徐廣臣,郭福. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2009(03)
[8]電子封裝中的無鉛化[J]. 田民波. 印制電路信息. 2002(10)
博士論文
[1]無鉛微互連焊點形成過程中早期界面反應(yīng)和過冷凝固行為研究[D]. 周敏波.華南理工大學(xué) 2012
[2]含有限晶粒SnAgCu/Cu焊點的微觀力學(xué)行為[D]. 楊世華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3680982
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 電子封裝概述
1.1.1 電子封裝技術(shù)
1.1.2 電子封裝的無鉛化
1.2 無鉛焊點的電遷移可靠性問題
1.2.1 電遷移行為
1.2.2 無鉛焊點Sn晶粒取向?qū)﹄娺w移行為的影響
1.2.3 晶粒細化對無鉛焊點電遷移行為的影響
1.3 本課題的研究內(nèi)容
第2章 研究方案
2.1 實驗設(shè)計
2.1.1 技術(shù)路線圖
2.1.2 實驗材料
2.1.3 樣品結(jié)構(gòu)設(shè)計及制備
2.2 實驗方法
2.2.1 DSC熔點及過冷度測試
2.2.2 顯微硬度測試
2.2.3 焊點拉伸性能測試
2.2.4 電遷移實驗
2.3 實驗表征手段
第3章 SABI333焊點顯微組織、晶體取向及力學(xué)性能研究
3.1 引言
3.2 釬料DSC熔點及過冷度測試
3.3 焊點顯微組織及晶體結(jié)構(gòu)
3.3.1 顯微組織結(jié)構(gòu)
3.3.2 焊點Sn晶體取向結(jié)構(gòu)
3.4 焊點力學(xué)性能研究
3.4.1 顯微硬度
3.4.2 抗拉強度
3.5 本章小結(jié)
第4章 SABI333線性焊點電遷移行為研究
4.1 單晶焊點的電遷移行為
4.2 孿晶焊點的電遷移行為
4.3 多晶焊點的電遷移行為
4.4 電遷移過程中IMC成分變化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微電子封裝的發(fā)展歷史和新動態(tài)[J]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機械工程與自動化. 2016(01)
[2]3D封裝與硅通孔(TSV)技術(shù)[J]. 周健,周紹華. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015(24)
[3]掃描電鏡中背散射電子成像功能的應(yīng)用[J]. 馮善娥,高偉建. 分析測試技術(shù)與儀器. 2015(01)
[4]無鉛焊膏回流焊工藝曲線參數(shù)的優(yōu)化選擇[J]. 溫桂琛,雷永平,林健,劉保全,白海龍,秦俊虎. 電子元件與材料. 2014(01)
[5]電遷移極性效應(yīng)及其對Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊點拉伸性能的影響[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華,谷豐. 中國有色金屬學(xué)報. 2011(12)
[6]無鉛電子封裝中的電遷移[J]. 姚健,衛(wèi)國強,石永華. 焊接技術(shù). 2010(03)
[7]Electromigration-induced cracks in Cu/Sn3.5Ag/Cu solder reaction couple at room temperature[J]. 何洪文,徐廣臣,郭福. 半導(dǎo)體學(xué)報. 2009(03)
[8]電子封裝中的無鉛化[J]. 田民波. 印制電路信息. 2002(10)
博士論文
[1]無鉛微互連焊點形成過程中早期界面反應(yīng)和過冷凝固行為研究[D]. 周敏波.華南理工大學(xué) 2012
[2]含有限晶粒SnAgCu/Cu焊點的微觀力學(xué)行為[D]. 楊世華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
本文編號:3680982
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