Sn基焊点多次回流界面反应机理及动力学研究
发布时间：2022-01-23 17:57
电子产品微型化推动封装技术由二维（2D）向三维（3D）发展,而多次回流工艺是3D封装普遍应用的技术。现有研究大都将多次回流简单归结为一次回流焊处理,所获得的多次回流界面反应机制与实际偏差较大。本文应用同步辐射实时成像及高压吹扫技术,分离多次回流钎焊过程各个阶段,并结合相应模拟手段,深入研究钎料合金成分、回流工艺参数、气泡缺陷、焊点尺寸下钎焊液固反应过程界面金属间化合物（IMC）生长机理及动力学,清晰地揭示出各Sn/Cu体系钎焊界面反应过程,并建立多次回流界面IMC生长模型。论文获得主要结论如下:1.Sn/Cu焊点多次回流保温阶段,界面IMC生长控制机制逐渐从Cu晶界扩散转变为体扩散,动力学时间指数由1/3趋近1/2;冷却阶段,界面IMC受Cu沉积作用快速生长,动力学时间指数为1;再加热阶段,Cu溶解度改变使界面IMC发生部分溶解,动力学时间指数为1,与冷却阶段互逆;基于此,建立Sn/Cu体系多次回流界面IMC生长物理模型。Sn-xCu/Cu焊点中Cu浓度升高,界面IMC生长速率增大,晶界扩散对界面IMC生长贡献相对减小;Sn-xAg/Cu焊点中,Ag3Sn纳米颗粒吸附在界面IMC晶粒表...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 华冰鑫,李敏,刘淑红. 产业与科技论坛. 2017(16)
[2]回流次数对Au80Sn20/Cu焊点显微组织及剪切性能的影响[J]. 刘文胜,汤娅,马运柱,黄宇峰. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(02)
[3]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 张翼,薛齐文,王云峰. 机械工程与自动化. 2016(01)
[4]新型微电子封装技术的特点[J]. 李磊. 电子世界. 2016(01)
[5]微电子封装的关键技术及应用前景研究[J]. 杨亚非. 信息与电脑(理论版). 2016(01)
[6]In对Sn9Zn钎料润湿性能的影响[J]. 闫鑫,杨晓军,谢濡泽,雷永平. 电子元件与材料. 2015(08)
[7]细间距倒装芯片互连过程中焊点界面金属间化合物的形成与演化[J]. 田野,吴懿平,安兵,龙旦风. 焊接学报. 2013(10)
[8]Sn-3Ag-0.5Cu/Ni微焊点多次回流焊后IMC厚度及组织分析[J]. 刘超,孟工戈,孙凤莲,谷柏松. 电子元件与材料. 2013(03)
[9]工艺参数对Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面组织和力学性能的影响[J]. 师磊,卫国强,罗道军,贺光辉. 特种铸造及有色合金. 2012(02)
[10]回流次数对Sn3.8Ag0.7Cu-xNi/Ni焊点的影响[J]. 刘平,顾小龙,姚琲,赵新兵,刘晓刚. 电子元件与材料. 2011(06)
博士论文
[1]实时成像研究Sn/Cu钎焊界面反应动力学及机制[D]. 曲林.大连理工大学 2014
[2]电迁移作用下无铅焊点中的交互作用及界面反应研究[D]. 陈雷达.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]多次回流钎焊界面Cu6Sn5生长演变及影响因素[D]. 李霜.大连理工大学 2015
[2]钎焊界面气泡演变行为及对界面反应的影响[D]. 孙俊豪.大连理工大学 2015
[3]无铅焊球界面反应的体积效应研究[D]. 刘鲁潍.大连理工大学 2011
本文编号：3604882
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?３Ｄ电子封装的类别：⑻埋置型，（ｂ）有原基板型，（ｃ）叠层型＿??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?ｂｕｒｉｅｄ，?（ｂ）?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ－ｂａｓｅｄ?ａｎｄ?（ｃ）?ｌａｙｅｒｅｄ?３Ｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｐａｃｋａｇｉｎｇ?ｔｙｐｅｓ［１０１??－２－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 华冰鑫,李敏,刘淑红. 产业与科技论坛. 2017(16)
[2]回流次数对Au80Sn20/Cu焊点显微组织及剪切性能的影响[J]. 刘文胜,汤娅,马运柱,黄宇峰. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(02)
[3]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 张翼,薛齐文,王云峰. 机械工程与自动化. 2016(01)
[4]新型微电子封装技术的特点[J]. 李磊. 电子世界. 2016(01)
[5]微电子封装的关键技术及应用前景研究[J]. 杨亚非. 信息与电脑(理论版). 2016(01)
[6]In对Sn9Zn钎料润湿性能的影响[J]. 闫鑫,杨晓军,谢濡泽,雷永平. 电子元件与材料. 2015(08)
[7]细间距倒装芯片互连过程中焊点界面金属间化合物的形成与演化[J]. 田野,吴懿平,安兵,龙旦风. 焊接学报. 2013(10)
[8]Sn-3Ag-0.5Cu/Ni微焊点多次回流焊后IMC厚度及组织分析[J]. 刘超,孟工戈,孙凤莲,谷柏松. 电子元件与材料. 2013(03)
[9]工艺参数对Sn-0.3Ag-0.7Cu/Cu焊点界面组织和力学性能的影响[J]. 师磊,卫国强,罗道军,贺光辉. 特种铸造及有色合金. 2012(02)
[10]回流次数对Sn3.8Ag0.7Cu-xNi/Ni焊点的影响[J]. 刘平,顾小龙,姚琲,赵新兵,刘晓刚. 电子元件与材料. 2011(06)
博士论文
[1]实时成像研究Sn/Cu钎焊界面反应动力学及机制[D]. 曲林.大连理工大学 2014
[2]电迁移作用下无铅焊点中的交互作用及界面反应研究[D]. 陈雷达.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]多次回流钎焊界面Cu6Sn5生长演变及影响因素[D]. 李霜.大连理工大学 2015
[2]钎焊界面气泡演变行为及对界面反应的影响[D]. 孙俊豪.大连理工大学 2015
[3]无铅焊球界面反应的体积效应研究[D]. 刘鲁潍.大连理工大学 2011
本文编号：3604882
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