Sn3Ag3Bi3In釬料線性焊點(diǎn)電遷移行為研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-24 22:30
在電子封裝無(wú)鉛化的背景下,Sn基無(wú)鉛焊點(diǎn)往往由有限個(gè)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(diǎn),其電遷移行為也表現(xiàn)出明顯的各向異性。研究表明,通過(guò)細(xì)化焊點(diǎn)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(duì)象,在不同焊接峰值溫度下,制備線性焊點(diǎn)。使用SEM、EBSD及EPMA等技術(shù)對(duì)焊點(diǎn)的顯微組織、晶體取向結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)合Sn3.5Ag及Sn3.0Ag0.5Cu無(wú)鉛釬料,對(duì)比研究Sn3Ag3Bi3In焊點(diǎn)的力學(xué)性能。之后,對(duì)具有不同晶體取向結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)的電遷移行為進(jìn)行分析研究。研究發(fā)現(xiàn)Sn3Ag3Bi3In焊點(diǎn)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?yàn)镮n元素具有與S...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(wú)鉛化
1.2 無(wú)鉛焊點(diǎn)的電遷移可靠性問(wèn)題
1.2.1 電遷移行為
1.2.2 無(wú)鉛焊點(diǎn)Sn晶粒取向?qū)﹄娺w移行為的影響
1.2.3 晶粒細(xì)化對(duì)無(wú)鉛焊點(diǎn)電遷移行為的影響
1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 研究方案
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.1 技術(shù)路線圖
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.3 樣品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 DSC熔點(diǎn)及過(guò)冷度測(cè)試
2.2.2 顯微硬度測(cè)試
2.2.3 焊點(diǎn)拉伸性能測(cè)試
2.2.4 電遷移實(shí)驗(yàn)
2.3 實(shí)驗(yàn)表征手段
第3章 SABI333焊點(diǎn)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(diǎn)及過(guò)冷度測(cè)試
3.3 焊點(diǎn)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(diǎn)Sn晶體取向結(jié)構(gòu)
3.4 焊點(diǎn)力學(xué)性能研究
3.4.1 顯微硬度
3.4.2 抗拉強(qiáng)度
3.5 本章小結(jié)
第4章 SABI333線性焊點(diǎn)電遷移行為研究
4.1 單晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.2 孿晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.3 多晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.4 電遷移過(guò)程中IMC成分變化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【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]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(01)
[2]3D封裝與硅通孔(TSV)技術(shù)[J]. 周健,周紹華. 中國(guó)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(cè)試技術(shù)與儀器. 2015(01)
[4]無(wú)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(duì)Sn-3.0Ag-0.5Cu無(wú)鉛焊點(diǎn)拉伸性能的影響[J]. 姚健,衛(wèi)國(guó)強(qiáng),石永華,谷豐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]無(wú)鉛電子封裝中的電遷移[J]. 姚健,衛(wèi)國(guó)強(qiáng),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(bào). 2009(03)
[8]電子封裝中的無(wú)鉛化[J]. 田民波. 印制電路信息. 2002(10)
博士論文
[1]無(wú)鉛微互連焊點(diǎn)形成過(guò)程中早期界面反應(yīng)和過(guò)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(diǎn)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(hào):3680982
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(wú)鉛化
1.2 無(wú)鉛焊點(diǎn)的電遷移可靠性問(wèn)題
1.2.1 電遷移行為
1.2.2 無(wú)鉛焊點(diǎn)Sn晶粒取向?qū)﹄娺w移行為的影響
1.2.3 晶粒細(xì)化對(duì)無(wú)鉛焊點(diǎn)電遷移行為的影響
1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 研究方案
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1.1 技術(shù)路線圖
2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.3 樣品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及制備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 DSC熔點(diǎn)及過(guò)冷度測(cè)試
2.2.2 顯微硬度測(cè)試
2.2.3 焊點(diǎn)拉伸性能測(cè)試
2.2.4 電遷移實(shí)驗(yàn)
2.3 實(shí)驗(yàn)表征手段
第3章 SABI333焊點(diǎn)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(diǎn)及過(guò)冷度測(cè)試
3.3 焊點(diǎn)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(diǎn)Sn晶體取向結(jié)構(gòu)
3.4 焊點(diǎn)力學(xué)性能研究
3.4.1 顯微硬度
3.4.2 抗拉強(qiáng)度
3.5 本章小結(jié)
第4章 SABI333線性焊點(diǎn)電遷移行為研究
4.1 單晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.2 孿晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.3 多晶焊點(diǎn)的電遷移行為
4.4 電遷移過(guò)程中IMC成分變化
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【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]. 張翼,薛齊文,王云峰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2016(01)
[2]3D封裝與硅通孔(TSV)技術(shù)[J]. 周健,周紹華. 中國(guó)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(cè)試技術(shù)與儀器. 2015(01)
[4]無(wú)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(duì)Sn-3.0Ag-0.5Cu無(wú)鉛焊點(diǎn)拉伸性能的影響[J]. 姚健,衛(wèi)國(guó)強(qiáng),石永華,谷豐. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2011(12)
[6]無(wú)鉛電子封裝中的電遷移[J]. 姚健,衛(wèi)國(guó)強(qiáng),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(bào). 2009(03)
[8]電子封裝中的無(wú)鉛化[J]. 田民波. 印制電路信息. 2002(10)
博士論文
[1]無(wú)鉛微互連焊點(diǎn)形成過(guò)程中早期界面反應(yīng)和過(guò)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(diǎn)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(hào):3680982
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