本文關(guān)鍵詞：微型無鉛焊點電遷移行為研究

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【摘要】：隨著電子產(chǎn)品微型化和高集成化的發(fā)展,在電子封裝中,元器件的焊點越來越小,而經(jīng)受的電流卻越來越大,電遷移現(xiàn)象時有發(fā)生,易導(dǎo)致元器件的失效,嚴重影響電子產(chǎn)品的壽命。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)界面金屬間化合物是影響無鉛焊點可靠性的關(guān)鍵因素。由于溫度、磁場、電流對界面金屬間化合物的生長都有影響,目前電遷移的研究主要集中在單一電流或者溫度和電流共同作用下的研究,而對溫度、電流、磁場共同作用下的電遷移行為研究還未見報道,因此研究多場作用下電遷移行為非常有必要。本文以商用Sn3.0Ag0.5Cu釬料合金為參照系,自主研制了電遷移多場加載測試裝置,研究了不同因素對電遷移的影響,研究表明:高電流密度下,焦耳熱會使焊點的溫度升高,加劇焊點電遷移行為的發(fā)生,導(dǎo)致陽極界面化合物顯著增加,陰極界面化合物先減少后增加。添加硅油后48h陽極界面金屬間化合物只增加了8.8μm,而未添加硅油時,陽極界面金屬間化合物增加了21.4μm。硅油可以有效消除電流的熱效應(yīng),保證實驗的準確性。研究結(jié)果還表明在溫度為150℃、磁場為0.4T作用下,高電流密度和低電流密度產(chǎn)生的電遷移現(xiàn)象劇烈程度有所不同。高電流密度和低電流密度下陽極界面化合物的厚度均會增加,且電流密度越大,厚度的增加量也越大。在高電流密度下,陰極界面化合物逐漸減少,且電流密度越大,陰極界面化合物減少的越快;而低密度電流作用下,陰極界面化合物不僅沒有減少,反而增加了,且電流密度越高,陰極界面化合物的厚度增加的越少。還研究了電流密度為0.8×104A/cm2,磁場強度為0.4T,溫度分別為120℃、130℃、150℃時Cu/Sn AgCu/Cu對接焊點的電遷移行為。實驗結(jié)果表明,溫度越高,電遷移現(xiàn)象越明顯,陽極界面金屬間化合物增加的越多,陰極界面化合物減少的也越多。
【關(guān)鍵詞】：無鉛焊點 界面金屬間化合物 電遷移 多場
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG454
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 緒論7-17
• 1.1 釬料無鉛化的必然趨勢7-11
• 1.1.1 無鉛釬料的提出及特點7-8
• 1.1.2 無鉛釬料的研究與現(xiàn)狀8-10
• 1.1.3 SnAgCu系釬料研究現(xiàn)狀與進展10-11
• 1.2 焊接頭可靠性11
• 1.3 界面金屬間化合物研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 電遷移研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4.1 電遷移形成機理及特性13-14
• 1.4.2 電遷移國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.5 課題研究目標及主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 實驗方法及過程17-22
• 2.1 釬焊試樣的制備及處理過程17-19
• 2.2 多場加載裝置19-21
• 2.3 界面金屬間化合物測量21-22
• 第3章 溫度對焊點電遷移行為的影響22-37
• 3.1 通電前焊點界面的微觀組織形貌22-23
• 3.2 未散熱與散熱時的焊點電遷移行為23-31
• 3.2.1 未散熱時的焊點電遷移行為23-27
• 3.2.2 散熱時焊點電遷移行為27-31
• 3.3 溫度對焊點電遷移行為的影響31-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第4章 電流對焊點電遷移行為的影響37-47
• 4.1 高電流密度對焊點電遷移行為的影響37-42
• 4.2 低電流密度對焊點電遷移行為的影響42-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 第5章 結(jié)論47-48
• 參考文獻48-52
• 致謝52-53
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果53

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉曉波,王國勇;Sn-Ag系電子無鉛軟釬料的超電勢研究[J];電子工藝技術(shù);2002年01期

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本文編號：629082