热迁移下微焊点组织演变及蠕变行为研究

发布时间：2024-06-23 12:42

　　为了满足便携化、轻量化和多功能化的需求,电子产品在趋向于小型化的同时集成度越来越高,这必将导致互连焊点的特征尺寸越来越小,并且使互连焊点两端的产热更加不平衡,导致焊点承受更高的温度梯度,从而引发更加明显的热迁移现象。在电子封装中,互连焊点结构中的基板、钎料等所选用的材料不同,导致其热膨胀系数也不同,在互连焊点服役过程中,当承受焦耳热时,必然会使互连焊点受到热应力的作用,使其发生蠕变并最终失效。因此,研究微焊点的热迁移效应以及热迁移下的蠕变行为是研究电子封装互连焊点可靠性的重要途径。近年来,随着无铅钎料的推广,研究无铅焊点的热迁移效应及热迁移下的蠕变具有重要意义。本文以Cu/Sn0.7Cu/Cu、Cu/Sn0.7Cu/Ni和Ni/Sn0.7Cu/Ni焊点结构为实验的研究对象,在中值温度为125℃、温度梯度为1120℃/cm的热迁移条件下进行焊点的热迁移实验,分析界面组织的生长演变规律,分析热迁移对其的影响。在同一热迁移条件下,施加不同的应力,研究微焊点在耦合热迁移下的蠕变行为,探究其蠕变机制。首先进行了Cu/Sn0.7Cu/Cu和Ni/Sn0.7Cu/Ni两种焊点结构的热迁移实验,研究了...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-13D封装结构

是这种形式的封装需要很高的对准度，在当时的生产条件下，封装点。0世纪80年代表面贴装技术(SMT)时代：四侧引线的封装结构（Q封装结构的电气特性，再加上其成本低廉和易于自动化生产的特得到了快速的发展。0世纪90年代球栅阵列封装(BGA)时代：封装的密度由于BGA和....

图1-2Cu/Sn3.5Ag/Cu焊点实验

华南理工大学硕士学位论文料、Cu为基板的焊点作为实验对象，进行了如图1-2所示的实验，实验在150℃103A/cm2的电流下进行，试样B1和B4不受电流影响，B2和B3受到电迁移和热影响，结果试样热端均出现空洞。实验还通过改变电流方向使电迁移与热迁移方，来验....

图1-3经典蠕变曲线图

材料长时间在恒定的温度和应力下发生塑性变形的。理论上认（T/Tm，T为材料所处的热力学温度，Tm为对应材料的热力学才会发生明显的蠕变行为。由此可知，一般情况下金属在低。但是部分金属材料熔点比较低，如Pb、Sn及其合金，在常经超过0.5，对于这类金属而言，常温下即可发生明显....

图1-4蠕变试样

电流密度不断增大，造成更多的焦耳热，使焊点所的焦耳热还会使焊点承受更加大的热应力，在这种情况下，现象。所以，为了更加深入地研究电子封装失效的机制，需支持。近年来，学者们开始对焊点的蠕变现象进行研究，但集中在均匀温度场下的蠕变行为，而对于温度梯度下的切应报道，贾等[44]以800....

本文编号：3995482