SnZnBi-xNi無(wú)鉛焊料與Cu基板的界面反應(yīng)和電遷移的研究.pdf

1、在目前的微電子工業(yè)的現(xiàn)行條件下，電子封裝工業(yè)中用作互連結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)的無(wú)鉛焊料合金與目前常用的Cu基板在加電和不加電條件下均會(huì)發(fā)生原子間的反應(yīng)，從而形成金屬間化合物(IMC)。本文對(duì)于SnZnBi-xNi無(wú)鉛焊料與Cu基板的界面反應(yīng)和一維Cu/SnZnBi-xNi/Cu互連結(jié)構(gòu)在不同的加電時(shí)間下的電遷移行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　我們?cè)赟nZnBi基無(wú)鉛焊料與Cu基板的界面反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)：在焊料/Cu的界面處生成的金屬間化合物的生長(zhǎng)滿(mǎn)足擴(kuò)散生

2、長(zhǎng)的機(jī)制：金屬間化合物的厚度隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)指數(shù)增加。Ni元素在焊料母體中的添加可以消耗部分母體焊料中的Zn原子，從而有效抑制Cu5Zn8金屬間化合物的快速生長(zhǎng)，改善由于金屬間化合物的本征脆性而帶來(lái)的焊點(diǎn)的不可靠性。
　　我們對(duì)SnZnBi基的無(wú)鉛焊料與Cu構(gòu)成的Cu/SnZnBi/Cu互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行了不同加電時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，由于原子快速擴(kuò)散而導(dǎo)致的質(zhì)量遷移行為使得在陰陽(yáng)兩極的金屬間化合物在加電較長(zhǎng)時(shí)間后呈現(xiàn)一種應(yīng)力釋放的行為。由