电子封装微焊点中的柯肯达尔孔洞问题

简述目前在微焊点内部产生的六种孔洞缺陷。微焊点中的孔洞会导致焊点强度快速下降,一直危害着电子产品的可靠性,软钎料/Cu基盘界面在高温时效老化后会出现了大量的柯肯达尔孔洞,柯肯达尔孔洞的存在将会对应用于高温环境和高应力的封装焊点可靠性产生不好的影响。结合目前的研究状况分析了时效老化时Kirkendall(柯肯达尔)孔洞的形成机理和Kirkendall孔洞对焊点可靠性的影响,重点研究了焊盘材料、材质、焊料掺杂元素和UBM预处理等因素影响柯肯达尔孔洞形成的机理。

微量Ni对Sn/Cu界面组织形貌及柯氏孔洞形成的影响

通过对反应界面微观组织形貌的表征分析,系统研究了热老化条件下微量Ni元素对Snx Ni/Cu(x的质量分数为0,0.05%,0.10%)的界面组织形貌演变及柯肯达尔孔洞形成的影响。结果表明,相对于Sn/Cu界面,添加的Ni元素大幅加速了Snx Ni/Cu界面(Cu,Ni)_6Sn_5层的生长,但显著阻缓了(Cu,Ni)_3Sn层的形成,有效抑制了柯肯达尔孔洞的形成。(Cu,Ni)_6Sn_5层由多层细小晶粒组成,这种多晶界结构有利于界面组分元素的互扩散,可缓解Cu和Sn的不平衡扩散;薄的(Cu,Ni)_3Sn层限制了孔洞的形成空间,从而进一步抑制孔洞的形成。

Cu/Sn/Cu界面元素的扩散行为研究现状

从老化过程的界面作用和Cu/Sn/Cu界面元素扩散行为等方面,综述了国内外研究动态与进展。随后,着重介绍了老化过程Sn基钎料和Cu基板的界面反应和柯肯达尔孔洞形成的影响因素,并且柯肯达尔孔洞的形成与界面组分元素的扩散直接相关。最后指出了Cu/Sn/Cu焊点扩散行为研究中存在的问题,提出采用实验与分子动力学模拟相结合的方法开展研究,为以后界面元素扩散的研究起到启发作用。

微连接技术在3D-WLP中可靠性的研究现状

为了研究新型技术对微连接可靠性的影响,阐述了微连接技术在倒装焊、热压力焊、硅通孔技术中的应用情况。对微连接技术在晶圆级封装(3D-WLP)中影响其可靠性的常见问题及主要因素进行了综述。分析表明,在常见的Sn基无铅焊料与Cu基板的反应过程中,金属间化合物层主要由Cu6Sn5和少量Cu3Sn组成。柯肯达尔孔洞、电迁移、金属间化合物的机械性能、锡须及尺寸效应是影响微连接可靠性的常见问题。在此基础上,归纳并探讨了焊料成分、微量合金、稀土元素、镀层及粉末精度等影响微连接可靠性主要因素的研究情况和发展趋势。