陆裕东
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何小琦
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恩云飞
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王歆
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庄志强
材料导报
在25℃H50%的常温常湿条件下,对纯Sn镀层引脚的锡须生长进行了评估.无铅化纯锡镀层表面的锡须呈现针状、圆柱状、小丘状、束状等多种不同显微形貌.外界环境与锡须的生长形貌无关,锡须生长部位特定的材料内部应力条件和晶体缺陷环境是决定晶须形貌的主要因素.经过500 h的常态老化,镀层上短晶须占多数,只发现了极少量长度超过50μm的锡须,而正是这少量的长晶须是造成铜互连引线间锡须桥连短路的主要因素.抑制少量超长的针状晶须的生长是防止晶须生长风险的关键.
关键词:
锡须
,
镀层
,
互连
,
可靠性
陆裕东
,
何小琦
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恩云飞
,
王歆
,
庄志强
稀有金属材料与工程
采用Ni(P)/Au镀层-SnPb焊点-Ni(P)/Au镀层的互连结构,研究电迁移作用下焊点/镀层界面金属间化合物(IMC)的极性生长特性,从电位差和化学位梯度条件下原子定向扩散的角度分析互连结构的微结构变化的微观机制.在无外加应力条件下,由于液态反应速率远远快于固态反应速率,Ni(P)/Au镀层与焊点界面IMC经过120 ℃、100 h的热处理后无明显变化.但是,在电迁移作用下,由于Sn沿电子流方向的定向扩散使阳极界面IMC异常生长,而阴极界面IMC厚度基本不变.由于电子由上层Cu布线进入焊点的电子注入口位于三相结合界面位置,在焦耳热的作用下会导致焊料的局部熔融,引起Cu布线与焊料的反应,使电子注入口的Cu布线合金化.
关键词:
Ni/Au
,
SnPb
,
焊点
,
电迁移
,
金属间化合物
陆裕东
,
何小琦
,
恩云飞
,
王歆
,
庄志强
稀有金属材料与工程
采用回流焊工艺在ENIG镀层印制电路板上组装289I/Os无铅Sn-3.0Ag-0.5Cu球栅阵列封装器件,对封装后的电路板进行随机振动可靠性试验,采用X-Ray、SEM和EDX等测试确定焊点在随机振动试验过程中的失效机制,探讨焊点沿界面失效与镀层内P元素的分布和含量的关系.在振动试验中失效和未失效的BGA焊点与镀层界面表现出类似的微观形貌,Ni层因被氧化腐蚀而在焊点截面形貌上出现"缺齿"痕迹,而在表面形貌图上此呈现黑色的氧化腐蚀裂纹.P在镀层表面的聚集对Ni的氧化腐蚀有促进作用,同时P的聚集也明显降低焊点结合界面的机械强度.Ni层的氧化和Ni层表面P元素的聚集是引发焊点沿焊点,镀层结合界面开裂的主要原因.
关键词:
化学镀镍浸金
,
镀层
,
回流焊工艺
,
SnAgCu
陆裕东
,
何小琦
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恩云飞
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王歆
,
庄志强
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.009
采用球栅阵列封装(BGA)焊点研究共晶SnPb焊点中的电迁移行为,分析了电迁移作用下SnPb焊点与Ni(P)镀层界面金属间化合物(IMC)的极性生长现象,从原子迁移的角度提出了互连焊点微结构演化的微观机理.焊点在焊接过程中形成厚度约为2 μm的Ni3Sn4 IMC层,随后的120℃热处理并不会导致界面IMC的明显生长.而电迁移作用下,阳极焊点与镀层界面IMC出现异常生长,同时阴极焊点与镀层界面IMC生长受到抑制,最终在同一焊点中形成极性生长的现象.界面IMC的极性生长与电迁移引起的原子通量有关,Sn原子通量方向与电子流方向相同,而Ni原子通量方向相反,导致阳极界面IMC的异常生长,而相同的原子迁移特性导致阴极界面IMC的生长受到抑制.
关键词:
SnPb
,
焊点
,
金属间化合物
,
电迁移
