CeO 2 纳米颗粒掺杂对Sn-0.3Ag-0.7Cu-xCeO 2 /Cu焊点界面反应的影响
发布时间：2021-09-23 12:01
随着微电子封装朝着小型化方向发展,改善并提高焊点的可靠性成为对焊料研究的重点,因此研究互连界面的脆性金属间化合物（IMC）的微观组织和界面反应等对研究焊点可靠性有着重要的意义。论文系统研究了回流焊和时效过程中掺杂CeO2纳米颗粒对Sn-0.3Ag-0.7Cu-x CeO2/Cu焊点界面反应和IMC生长机理的影响,探索了有效抑制IMC生长和改善互连可靠性的掺杂方案。其主要研究结果如下:研究回流焊过程中掺杂CeO2纳米颗粒对焊点界面液-固反应影响的结果表明,微量的CeO2纳米颗粒可以起到抑制IMC层生长,细化IMC晶粒的作用。用曲线拟合方法研究回流焊过程中Sn-0.3Ag-0.7Cu-x CeO2焊点界面IMC层和IMC晶粒的生长动力学的结果表明,IMC层生长指数范围是0.3370.380,回流焊过程中IMC层厚度的生长主要受IMC晶粒间的通道扩散控制;IMC晶粒的生长指数范围是0.2970.311,IMC晶粒的生长是由界面反应和原子扩散...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sn-Ag-Cu的三元相图
图 1-2 市场调研（a）不同种类的无铅焊料（b）不同类型的 SnAgCu 合金[17]考虑到 SnAgCu 系焊料各方面优点，日本电子工业协会建议用 Sn-3.0Ag-0.5Cu 焊料 Sn-Pb 焊料。欧美方面青睐高 Ag 含量的 SnAgCu 合金，如 Sn-3.8Ag-0.7Cu 与 Sng-0.6Cu 焊料[18]。这三种无铅焊料的性能[19]如表 1-3 所示：表 1-3 三种不同配比的 SnAgCu 焊料物理性能焊料 熔点/℃ 屈伸强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率/%Sn3.8Ag0.7Cu 217.4 40 50 35Sn3.9Ag0.6Cu 217.5 38 48 39Sn3.0Ag0.5Cu 217.6 37 45 36SnAgCu 焊料存在的主要挑战有：(1)熔化温度偏高。大约是 217℃，熔点比 SnPb 焊料高出 30℃，因此在工艺上需要更高的回流焊温度。
华南理工大学硕士学位论文高润湿性，减小界面金属间化合物颗粒厚度，抑制界面金属可靠性等。用的北京德科岛金科技有限公司生产的 CeO2颗粒的 TEM 尺寸为 20 10nm，图 2-2 为样品的 EDX 图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近十年中国无铅钎料研究进展[J]. 张亮,TU KingNing,陈信文,范晖,陆向宁,胡小武,钟素娟,杨帆. 中国科学:技术科学. 2016(08)
[2]Mn、Zn对低银Sn-Ag-Cu无铅钎料接头组织和性能的影响[J]. 张富文,张群超,胡强,朱学新. 稀有金属材料与工程. 2014(03)
[3]低银无铅焊料性能与可靠性研究进展[J]. 王强翔,胡雅婷,柴駪,安兵,吴懿平. 电子工艺技术. 2013(05)
[4]纳米氧化物颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料性能的影响[J]. 方喜波,梁静珊. 热加工工艺. 2013(13)
[5]BGA焊点可靠性研究综述[J]. 陈丽丽,李思阳,赵金林. 电子质量. 2012(09)
[6]La对SnAgCu/Cu及Ni界面金属间化合物的影响[J]. 王佳,王丽凤,刘学. 电子元件与材料. 2011(05)
[7]稀土铈对Ag30CuZnSn-3Ga-2In钎料显微组织的影响[J]. 赖忠民,王俭辛,卢方焱. 焊接学报. 2011(01)
[8]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi无铅焊料及焊点的性能[J]. 王丽凤,孙凤莲,吕烨,申旭伟. 焊接学报. 2009(01)
[9]SnAgCuY系稀土无铅钎料显微组织与性能研究[J]. 郝虎,田君,史耀武,雷永平,夏志东. 稀有金属材料与工程. 2006(S2)
[10]无铅焊料及其可靠性的研究进展[J]. 黄惠珍,魏秀琴,周浪. 电子元件与材料. 2003(04)
博士论文
[1]焊料纳米改性对无铅焊点界面反应及力学性能影响的研究[D]. 唐宇.华南理工大学 2013
[2]颗粒增强Sn3.8Ag0.7Cu复合无铅焊料的研究[D]. 刘平.天津大学 2009
硕士论文
[1]锰掺杂对无铅焊料Sn-0.3Ag-0.7Cu界面反应及力学性能的影响[D]. 潘英才.华南理工大学 2014
[2]低银SnAgCu系无铅钎料的研究[D]. 万忠华.华南理工大学 2011
[3]SnAgCuCe无铅焊点界面行为及微观力学性能[D]. 刘学.哈尔滨理工大学 2011
[4]SnAgCuNiBi无铅钎料焊接性能及IMC生长机制[D]. 刘洋.哈尔滨理工大学 2010
[5]Sn-Ag-Cu无铅焊料融合及流变性能研究[D]. 张莎莎.上海交通大学 2010
[6]Ni对SAC0307界面反应及接头力学性能的影响[D]. 王玲玲.哈尔滨理工大学 2009
本文编号：3405669
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Sn-Ag-Cu的三元相图
图 1-2 市场调研（a）不同种类的无铅焊料（b）不同类型的 SnAgCu 合金[17]考虑到 SnAgCu 系焊料各方面优点，日本电子工业协会建议用 Sn-3.0Ag-0.5Cu 焊料 Sn-Pb 焊料。欧美方面青睐高 Ag 含量的 SnAgCu 合金，如 Sn-3.8Ag-0.7Cu 与 Sng-0.6Cu 焊料[18]。这三种无铅焊料的性能[19]如表 1-3 所示：表 1-3 三种不同配比的 SnAgCu 焊料物理性能焊料 熔点/℃ 屈伸强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率/%Sn3.8Ag0.7Cu 217.4 40 50 35Sn3.9Ag0.6Cu 217.5 38 48 39Sn3.0Ag0.5Cu 217.6 37 45 36SnAgCu 焊料存在的主要挑战有：(1)熔化温度偏高。大约是 217℃，熔点比 SnPb 焊料高出 30℃，因此在工艺上需要更高的回流焊温度。
华南理工大学硕士学位论文高润湿性，减小界面金属间化合物颗粒厚度，抑制界面金属可靠性等。用的北京德科岛金科技有限公司生产的 CeO2颗粒的 TEM 尺寸为 20 10nm，图 2-2 为样品的 EDX 图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近十年中国无铅钎料研究进展[J]. 张亮,TU KingNing,陈信文,范晖,陆向宁,胡小武,钟素娟,杨帆. 中国科学:技术科学. 2016(08)
[2]Mn、Zn对低银Sn-Ag-Cu无铅钎料接头组织和性能的影响[J]. 张富文,张群超,胡强,朱学新. 稀有金属材料与工程. 2014(03)
[3]低银无铅焊料性能与可靠性研究进展[J]. 王强翔,胡雅婷,柴駪,安兵,吴懿平. 电子工艺技术. 2013(05)
[4]纳米氧化物颗粒掺杂对SnAgCu无铅钎料性能的影响[J]. 方喜波,梁静珊. 热加工工艺. 2013(13)
[5]BGA焊点可靠性研究综述[J]. 陈丽丽,李思阳,赵金林. 电子质量. 2012(09)
[6]La对SnAgCu/Cu及Ni界面金属间化合物的影响[J]. 王佳,王丽凤,刘学. 电子元件与材料. 2011(05)
[7]稀土铈对Ag30CuZnSn-3Ga-2In钎料显微组织的影响[J]. 赖忠民,王俭辛,卢方焱. 焊接学报. 2011(01)
[8]Sn-3.0Ag-0.5Cu-xNi无铅焊料及焊点的性能[J]. 王丽凤,孙凤莲,吕烨,申旭伟. 焊接学报. 2009(01)
[9]SnAgCuY系稀土无铅钎料显微组织与性能研究[J]. 郝虎,田君,史耀武,雷永平,夏志东. 稀有金属材料与工程. 2006(S2)
[10]无铅焊料及其可靠性的研究进展[J]. 黄惠珍,魏秀琴,周浪. 电子元件与材料. 2003(04)
博士论文
[1]焊料纳米改性对无铅焊点界面反应及力学性能影响的研究[D]. 唐宇.华南理工大学 2013
[2]颗粒增强Sn3.8Ag0.7Cu复合无铅焊料的研究[D]. 刘平.天津大学 2009
硕士论文
[1]锰掺杂对无铅焊料Sn-0.3Ag-0.7Cu界面反应及力学性能的影响[D]. 潘英才.华南理工大学 2014
[2]低银SnAgCu系无铅钎料的研究[D]. 万忠华.华南理工大学 2011
[3]SnAgCuCe无铅焊点界面行为及微观力学性能[D]. 刘学.哈尔滨理工大学 2011
[4]SnAgCuNiBi无铅钎料焊接性能及IMC生长机制[D]. 刘洋.哈尔滨理工大学 2010
[5]Sn-Ag-Cu无铅焊料融合及流变性能研究[D]. 张莎莎.上海交通大学 2010
[6]Ni对SAC0307界面反应及接头力学性能的影响[D]. 王玲玲.哈尔滨理工大学 2009
本文编号：3405669
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3405669.html
