多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面反应尺寸效应的研究
发布时间：2021-02-28 11:24
目前,电子产品正向着微型化、集成化的方向发展,使得封装工艺中焊点尺寸逐渐减少。另外,由于封装工艺的发展,在封装互连过程中,微焊点常常需要经历多次回流过程,这对焊点可靠性的影响非常大。基于以上,深入研究焊点成分、焊点的尺寸及回流次数对焊点可靠性的影响是非常有必要的。试验选用Sn-xCu（x=0,0.7,2.0 wt.%）钎料,研究直径为200μm、500μm和800μm的焊球在多次回流下与Cu基板间界面反应过程并分析在不同钎焊工艺下界面金属间化合物（Intermetallic Compound,IMC）生长演变行为的尺寸效应,如:保温时间（1 min、3 min、5 min）,焊接温度（250℃、275℃、300℃）,回流次数（120次）,实验结果为实际的封装过程中可靠性分析提供合理的数据支持。论文主要研究结果如下:（1）三种直径的Sn-Cu焊球与Cu基板界面反应均生成Cu6Sn5化合物,在多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面反应出现了明显的尺寸效应。在Sn/Cu界面中,一次回流后,不同直径的焊球钎焊界面处IMC厚度大小关...
【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】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 电子封装技术概论
1.1.1 电子封装技术简介
1.1.2 电子封装技术发展趋势
1.2 钎焊
1.2.1 钎焊的定义
1.2.2 常用的无铅钎料
1.2.3 常用的钎焊技术
1.3 钎焊界面反应研究现状及影响因素
1.3.1 钎焊界面反应机理研究现状
1.3.2 界面IMC生长的尺寸效应
1.3.3 多次回流对焊点界面反应的影响
1.4 本课题的研究内容与意义
2 试验材料与试验方法
2.1 试验材料的制备
2.2 试验方法
2.2.1 钎焊试验
2.2.2 高压空气吹扫试验
2.2.3 试样观测与分析方法
3 多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面IMC生长尺寸效应的研究
3.1 多次回流下Sn/Cu钎焊界面反应尺寸效应的研究
3.1.1 多次回流下Sn/Cu钎焊界面尺寸效应试验结果
3.1.2 分析与讨论
3.2 多次回流下Sn-0.7Cu/Cu钎焊界面反应尺寸效应的研究
3.2.1 多次回流下Sn-0.7Cu/Cu钎焊界面尺寸效应试验结果
3.2.2 分析与讨论
3.3 微焊点中Cu含量对Sn-xCu/Cu钎焊界面反应的影响
3.3.1 多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面反应的试验结果
3.3.2 分析与讨论
3.4 本章小结
4 焊接工艺对Sn/Cu钎焊界面IMC生长尺寸效应的影响
4.1 钎焊温度对Sn/Cu钎焊界面IMC生长的影响
4.2 保温时间对Sn/Cu钎焊界面IMC生长的影响
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微连接Cu/SAC305/Cu界面元素扩散与几何尺寸效应[J]. 罗亮亮,孙凤莲,朱艳. 焊接学报. 2013(12)
[2]Sn基焊料/Cu界面IMC形成机理的研究进展[J]. 刘雪华,唐电. 电子元件与材料. 2011(05)
[3]锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势[J]. 闵文锦,宣天鹏. 金属功能材料. 2009(02)
[4]Sn-Cu钎料液态结构的研究[J]. 赵宁,潘学民,马海涛,王来. 金属学报. 2008(04)
[5]电子和光子封装无铅钎料的研究和应用进展[J]. 张新平,尹立孟,于传宝. 材料研究学报. 2008(01)
[6]IMC生长对无铅焊球可靠性的影响[J]. 沈萌,华彤,邵丙铣,王珺. 半导体技术. 2007(11)
[7]回流次数对Sn3.5Ag0.5Cu焊点特性的影响[J]. 吴丰顺,张伟刚,吴懿平,安兵. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(10)
[8]电子封装焊点可靠性及寿命预测方法[J]. 李晓延,严永长. 机械强度. 2005(04)
[9]回流焊温度分布曲线图[J]. 夏建亭. 电子工艺技术. 1998(03)
博士论文
[1]微型化无铅焊点界面反应及力学性能研究[D]. 杨帆.大连理工大学 2016
[2]介观尺度下Sn/Cu焊点的界面扩散及尺寸效应[D]. 朱艳.哈尔滨理工大学 2016
[3]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
[4]电子封装无铅钎料界面反应研究[D]. 卫国强.华南理工大学 2012
[5]BGA结构Cu（Ni）/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Ni（Cu）微焊点显微组织形成和演化及剪切断裂行为的尺寸效应[D]. 李勋平.华南理工大学 2011
[6]微小互连高度下焊点界面反应及力学性能研究[D]. 王波.华中科技大学 2010
[7]电子封装互连无铅钎料及其界面问题研究[D]. 于大全.大连理工大学 2004
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]微型化条件下铜基体与无铅钎料的界面反应[D]. 刘霆.大连理工大学 2013
[3]BGA无铅焊点界面演化及可靠性研究[D]. 王海燕.华南理工大学 2011
[4]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：3055782
【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】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 电子封装技术概论
1.1.1 电子封装技术简介
1.1.2 电子封装技术发展趋势
1.2 钎焊
1.2.1 钎焊的定义
1.2.2 常用的无铅钎料
1.2.3 常用的钎焊技术
1.3 钎焊界面反应研究现状及影响因素
1.3.1 钎焊界面反应机理研究现状
1.3.2 界面IMC生长的尺寸效应
1.3.3 多次回流对焊点界面反应的影响
1.4 本课题的研究内容与意义
2 试验材料与试验方法
2.1 试验材料的制备
2.2 试验方法
2.2.1 钎焊试验
2.2.2 高压空气吹扫试验
2.2.3 试样观测与分析方法
3 多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面IMC生长尺寸效应的研究
3.1 多次回流下Sn/Cu钎焊界面反应尺寸效应的研究
3.1.1 多次回流下Sn/Cu钎焊界面尺寸效应试验结果
3.1.2 分析与讨论
3.2 多次回流下Sn-0.7Cu/Cu钎焊界面反应尺寸效应的研究
3.2.1 多次回流下Sn-0.7Cu/Cu钎焊界面尺寸效应试验结果
3.2.2 分析与讨论
3.3 微焊点中Cu含量对Sn-xCu/Cu钎焊界面反应的影响
3.3.1 多次回流下Sn-xCu/Cu钎焊界面反应的试验结果
3.3.2 分析与讨论
3.4 本章小结
4 焊接工艺对Sn/Cu钎焊界面IMC生长尺寸效应的影响
4.1 钎焊温度对Sn/Cu钎焊界面IMC生长的影响
4.2 保温时间对Sn/Cu钎焊界面IMC生长的影响
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微连接Cu/SAC305/Cu界面元素扩散与几何尺寸效应[J]. 罗亮亮,孙凤莲,朱艳. 焊接学报. 2013(12)
[2]Sn基焊料/Cu界面IMC形成机理的研究进展[J]. 刘雪华,唐电. 电子元件与材料. 2011(05)
[3]锡基无铅电子焊料的研究进展与发展趋势[J]. 闵文锦,宣天鹏. 金属功能材料. 2009(02)
[4]Sn-Cu钎料液态结构的研究[J]. 赵宁,潘学民,马海涛,王来. 金属学报. 2008(04)
[5]电子和光子封装无铅钎料的研究和应用进展[J]. 张新平,尹立孟,于传宝. 材料研究学报. 2008(01)
[6]IMC生长对无铅焊球可靠性的影响[J]. 沈萌,华彤,邵丙铣,王珺. 半导体技术. 2007(11)
[7]回流次数对Sn3.5Ag0.5Cu焊点特性的影响[J]. 吴丰顺,张伟刚,吴懿平,安兵. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(10)
[8]电子封装焊点可靠性及寿命预测方法[J]. 李晓延,严永长. 机械强度. 2005(04)
[9]回流焊温度分布曲线图[J]. 夏建亭. 电子工艺技术. 1998(03)
博士论文
[1]微型化无铅焊点界面反应及力学性能研究[D]. 杨帆.大连理工大学 2016
[2]介观尺度下Sn/Cu焊点的界面扩散及尺寸效应[D]. 朱艳.哈尔滨理工大学 2016
[3]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
[4]电子封装无铅钎料界面反应研究[D]. 卫国强.华南理工大学 2012
[5]BGA结构Cu（Ni）/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Ni（Cu）微焊点显微组织形成和演化及剪切断裂行为的尺寸效应[D]. 李勋平.华南理工大学 2011
[6]微小互连高度下焊点界面反应及力学性能研究[D]. 王波.华中科技大学 2010
[7]电子封装互连无铅钎料及其界面问题研究[D]. 于大全.大连理工大学 2004
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]微型化条件下铜基体与无铅钎料的界面反应[D]. 刘霆.大连理工大学 2013
[3]BGA无铅焊点界面演化及可靠性研究[D]. 王海燕.华南理工大学 2011
[4]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：3055782
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3055782.html
