多晶焊點(diǎn)在電遷移及熱循環(huán)下的微觀組織演變.pdf

1、現(xiàn)如今，電子產(chǎn)品向著微型化且多功能化方向發(fā)展，使封裝密度不斷提高，互連焊點(diǎn)尺寸變得越來(lái)越小，這使得單個(gè)焊點(diǎn)所承載的電流密度和焊點(diǎn)的服役溫度與日俱增，從而帶來(lái)了更多的可靠性問(wèn)題。在相關(guān)研究中，電遷移現(xiàn)象與熱疲勞失效一直是可靠性研究的重點(diǎn)，本課題就是在此背景下研究多晶焊點(diǎn)在電遷移與熱循環(huán)中的微觀組織演變。
　　本實(shí)驗(yàn)利用絲網(wǎng)印刷與回流焊技術(shù)，通過(guò)控制回流溫度，制備出尺寸均勻的Sn3.0Ag0.5Cu多晶焊點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行電遷移與熱循環(huán)實(shí)

2、驗(yàn)。利用掃描電子顯微鏡（SEM）與電子背散射衍射分析技術(shù)（EBSD），分析觀察多晶焊點(diǎn)在電遷移與熱循環(huán)前后的微觀組織與晶體結(jié)構(gòu)變化。
　　多晶焊點(diǎn)的電遷移實(shí)驗(yàn)是在電流2.5A、恒溫150℃條件下進(jìn)行。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Sn3.0Ag0.5Cu多晶焊點(diǎn)中在電流出入口處存在電流塞積，且陰陽(yáng)極有極性效應(yīng)出現(xiàn)，這些導(dǎo)致了在焊點(diǎn)的陰極容易形成空洞和裂紋，同時(shí)造成化合物及Ni層的溶解，并且使得陽(yáng)極界面化合物更厚。但是與一個(gè)及幾個(gè)晶粒的焊點(diǎn)不同的是，多

3、晶焊點(diǎn)中的晶粒尺寸小，晶粒數(shù)目多，晶體取向差大且取向隨機(jī)分布，焊點(diǎn)表現(xiàn)出各向同性，導(dǎo)致Cu原子的擴(kuò)散不存在“優(yōu)取向”與“差取向”，長(zhǎng)時(shí)間通電后多晶焊點(diǎn)中的化合物長(zhǎng)大并不明顯，且未出現(xiàn)化合物的長(zhǎng)程遷移，電遷移受到了明顯的抑制。
　　熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)在-40℃至125℃的條件下進(jìn)行，多晶焊點(diǎn)在熱循環(huán)中發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象且晶粒變得更加細(xì)小，再結(jié)晶形成的晶界為大角度晶界，焊點(diǎn)中的裂紋發(fā)生在再結(jié)晶區(qū)域，循環(huán)2000周期后的焊點(diǎn)在氧化鋁陶瓷界面發(fā)生斷裂