基于Al/Ni薄箔自蔓延反应的焊料微观组织及其互连缺陷研究

发布时间：2023-04-01 15:42

　　Al/Ni薄箔自蔓延放热反应作为局部、快速的热源可以实现不同基板材料的连接。由于其具有放热效率高、热量高度集中、热影响区小的特点,适用于热失配、热敏感材料或器件的封装,在MEMS器件、微生物系统和微分析系统等多芯片封装以及3D封装中有着广泛的应用前景。但是由于其放热速率极快,导致焊料升降温速率过高,熔化凝固过程高度非稳态,得到的焊料凝固组织与传统加热工艺不同。本文主要工作如下:基于Al/Ni薄箔自蔓延反应完成焊料快速凝固实验,对Sn42Bi58、Sn63Pb37、SAC305和纯Sn四种不同焊料熔化区凝固组织进行观察与分析,发现在快速加热及冷却条件下焊料组织明显均匀及细化;对比分析了不同焊料片厚度及预热温度工艺参数件下得到的焊料片内熔化区尺寸的变化,发现随着Sn42Bi58焊料片厚度从400μm减小至300μm,熔化区尺寸增加了52μm;随着预热温度从25℃增加至75℃,熔化区尺寸增加了20μm。对比四种焊料相同工艺参数下的熔化区得到随着焊料熔点的增大,熔化区厚度逐渐减小,Sn42Bi58与Sn焊料熔化区相差80μm.建立基于Al/Ni薄箔自蔓延反应熔化焊料的有限元模型,分析结构温度场...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
2 实验材料和研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 研究方法
    2.3 实验设备
    2.4 本章小结
3 基于Al/Ni薄箔自蔓延反应的焊料微观组织研究
    3.1 引言
    3.2 焊料凝固组织
    3.3 不同参数条件下焊料熔化区厚度分析
    3.4 本章小结
4 基于Al/Ni薄箔自蔓延反应的焊料温度场有限元分析
    4.1 引言
    4.2 反应结构的有限元模型
    4.3 焊料温度场模拟结果
    4.4 不同参数条件下温度场模拟结果
    4.5 本章小结
5 基于Al/Ni薄箔自蔓延反应的焊料互连缺陷研究
    5.1 引言
    5.2 互连结构与参数确定
    5.3 Si/Si基板的自蔓延反应互连
    5.4 Si/PCB基板的自蔓延反应互连
    5.5 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：3777410