电子封装低温互连技术研究进展

电子产品作为现代电子行业的产物,已逐渐成为社会发展的主导力量,在电子产品封装过程中,电子器件的封装温度过高会产生较大的热应力,进而降低其可靠性。随着电子器件趋于微型化、高功率化、高集成化,其服役温度越来越高,如何解决电子器件“低温封装、高温服役”这一问题已迫在眉睫。本文就低温电子封装材料及方法,从封装母材、连接材料及连接方法三个方面进行总结,指出只有从母材、焊材及焊接方法同时入手,才能达到最佳技术效果,提出在母材表面制备链长更长的、易去除的临时保护层,采用烧结纳米银、纳米铜或瞬时液相混合焊料,借助与焊缝非直接接触的超声搅拌等材料和方法有望克服低温封装的技术瓶颈,同时提出采用微米级混合焊料并辅以超声振动实现连接的新思想。

基于铜银微纳米复合层低温互连技术的研究

提出了一种新颖的低温固态互连技术。通过特殊形貌的铜银微纳米复合层,在低温条件下,实现了良好的互连质量。通过扫描电子显微镜和焊接强度测试仪器分别分析了互连界面的显微组织形貌变化以及剪切强度变化趋势。结果表明,材料形貌结构产生的机械互锁以及固态原子扩散对互连强度具有积极影响。

微互连技术的研究现状

电子封装技术的发展决定了半导体技术的发展水平。微互连技术是电子封装技术的重要组成部分。论文阐述了近几十年来微互连技术的发展路径以及成就,着重研究了低温低压固态互连技术的发展现状。

消费类电子产品用低温Sn-Bi基无铅钎料研究

表面贴装技术(SMT)正在逐渐向着低温互连的趋势转变,促使低温无铅钎料合金成为行业内关注的焦点之一。Sn-Bi共晶合金由于低熔点(138℃)、高强度、低成本而应用于消费类电子产品封装与组装,但是由于Bi相固有的脆性、时效过程中Bi相的粗化、钎料合金与Cu反应时Bi相在Cu3Sn/Cu界面的偏析等缺陷的存在阻碍了Sn-Bi共晶钎料合金的广泛应用。降低Sn-Bi共晶合金中的Bi含量可有效改善其力学性能与焊点可靠性。针对低温无铅互连中低Bi含量的Sn-Bi基无铅钎料合金,研究了不同Bi含量下低温无铅钎料的微观组织、硬度、弯曲强度、抗拉强度、延展性以及Sn-Bi基/Cu焊点中界面微观组织、跌落性能与电迁移性能,分析了消费类电子产品封装用低温Sn-Bi基无铅钎料合金的发展方向与研究进展。

基于非晶铟镓锌氧半导体肖特基二极管的研究

非晶铟镓锌氧化物半导体(a-IGZO)二极管广泛应用于光电子学领域,在柔性可穿戴应用领域有巨大优势,但仍然需要解决制备高性能器件和成本等问题。概括了a-IGZO二极管的工作原理和制造工艺,以及a-IGZO肖特基二极管的最新研究进展。最后讨论了器件制备工艺对IGZO二极管器件的影响。