隨著3D電子封裝的高速發(fā)展,微焊點的尺寸急劇減小,使得微焊點中僅存在單個或者數(shù)個Sn晶粒。Sn原子在固態(tài)下以β-Sn體心四方結(jié)構(gòu)存在,表現(xiàn)出顯著的擴散各向異性,對微焊點電遷移行為有著強烈影響。Ni由于在回流過程和Sn有著較低的反應速率而被廣泛應用于電子封裝中。因此,亟待研究Sn晶粒取向?qū)Φ湫偷腃u/Sn/Ni結(jié)構(gòu)線性焊點的電遷移行為影響。本論文首先采用原位電遷移實驗研究了Cu/Sn/Ni線性焊點在Ni作陰極時的固-固電遷移行為,并與Cu/SAC305/Cu線性焊點進行了對比。在研究中發(fā)現(xiàn)Ni基板溶解理論計算值與實驗值相差較大,即陰極界面處（Cu,Ni）₆Sn₅對Ni原子電遷移擴散有阻礙作用。并利用EBSD排除Sn擴散各向異性對焊點電遷移行為的影響,通過不同時效工藝控制（Cu,Ni）₆Sn₅層厚度,對（Cu,Ni）₆Sn₅阻礙Ni原子電遷移擴散行為進行研究。本論文主要結(jié)論如下:（1）在通電時間相同條件下,Ni基板的溶解量隨著θ角（β-Sn晶粒的c軸與電子流動... 

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

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：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 電子封裝的微型化趨勢
        1.2.2 綠色無鉛化趨勢
    1.3 常見的PCB表面處理工藝
        1.3.1 OSP處理
        1.3.2 ENIG處理
        1.3.3 ENEPIG處理
    1.4 微型化帶來的可靠性挑戰(zhàn)—電遷移
        1.4.1 電遷移的物理機制
        1.4.2 原子擴散通量J
        1.4.3 微互連電遷移的研究現(xiàn)狀
        1.4.4 Sn晶粒取向?qū)﹄娺w移的影響
        1.4.5 陰極界面IMC層對電遷移行為的影響
    1.5 本論文研究目的和研究內(nèi)容
        1.5.1 本論文的研究目的
        1.5.2 本論文的主要研究內(nèi)容
2 實驗材料與實驗方法
    2.1 線性焊點制備與電遷移實驗測試
        2.1.1 Cu/Sn/Ni線性焊點的制備
        2.1.2 線性焊點原位電遷移實驗
    2.2 微觀組織形貌的觀察與表征
3 Sn晶粒取向?qū)u/Sn/Ni線性焊點電遷移行為影響
    3.1 引言
    3.2 Cu/Sn/Ni線性焊點
    3.3 分析討論
        3.3.1 Sn晶粒取向?qū)﹃帢ONi基板溶解的影響
        3.3.2 Sn晶粒取向?qū)MC聚集析出以及失效模式的影響
        3.3.3 Ni、Cu不同基板作陰極時焊點電遷移行為的對比
    3.4 本章結(jié)論
6Sn₅型IMC阻礙陰極Ni原子電遷移擴散行為">4 （Cu,Ni）₆Sn₅型IMC阻礙陰極Ni原子電遷移擴散行為
    4.1 引言
    4.2 Cu/Sn/Ni線性焊點
        4.2.1 Cu/Sn/Ni線性焊點初始形貌
        4.2.2 未時效焊點電遷移100h后微觀組織形貌
        4.2.3 時效焊點電遷移100h后微觀組織的演變
6Sn₅阻礙電遷移擴散機制分析">    4.3 （Cu,Ni）₆Sn₅阻礙電遷移擴散機制分析
    4.4 本章結(jié)論
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]化學鍍鎳鍍鈀浸金表面處理工藝概述及發(fā)展前景分析[J]. 鄭莎,歐植夫,翟青霞,劉東.  印制電路信息. 2013(05)
[2]無鉛釬料的研究開發(fā)現(xiàn)狀[J]. 梁文杰,彭紅建.  材料導報. 2011(07)
[3]電遷移致無鉛釬料微互連焊點的脆性蠕變斷裂行為[J]. 尹立孟,張新平.  電子學報. 2009(02)
[4]微電子器件內(nèi)連接技術(shù)與材料的發(fā)展展望[J]. 陳方,杜長華,黃福祥,杜云飛.  材料導報. 2006(05)

碩士論文
[1]Sn晶粒擴散各向異性對微焊點電遷移行為影響[D]. 趙建飛.大連理工大學 2016
[2]Zn、Ni元素的添加對Cu6Sn5金屬間化合物性能的影響[D]. 陳善幸.天津大學 2015



本文編號：3138067