陶瓷封装倒装焊器件Sn-Pb微焊点的电迁移行为

高密度陶瓷封装倒装焊器件的焊点尺寸已降低至100μm以下,焊点电流密度达到10~4 A/cm~2以上,由此引发的电迁移失效成为不可忽视的问题。以陶瓷封装菊花链倒装焊器件为研究对象,开展了Sn10Pb90、Sn63Pb37焊点热电环境可靠性评估试验,通过电连接检测及扫描电子显微镜(SEM)等方法对焊点互连情况进行分析。结果表明,Sn63Pb37焊点阴极侧金属间化合物(IMC)增长明显,表现出明显的极化现象,IMC厚度的平方与通电时间呈线性关系。通电时间达到576 h后Sn63Pb37焊点阴极侧产生微裂纹,而Sn10Pb90焊点在通电576 h后仍未出现异常,表现出优异的电迁移可靠性。研究结果对于直径100μm微焊点的陶瓷封装倒装焊器件的应用具有重要的意义。

倒装焊Sn—Pb焊点的热疲劳失效

以对倒装焊 Ｓｎ—Ｐｂ焊点进行了热循环实验，结合三维全局有限元模拟的结果，研究了 Ｓｎ—Ｐｂ焊点热疲劳失效．结果表明，充胶后焊点内塑性应变范围减小近一个数量级，从而显著降低焊点的疲劳损伤；由于底充胶改变了 Ｓｎ—Ｐｂ焊点应力、应变分 布，使得充胶前后焊点裂纹位置发生改变．Ｓｎ—Ｐｂ焊点热疲劳裂纹萌生于粗化的富 Ｓｎ相，井穿过富 Ｐｂ相沿富Ｓｎ相生长Ｓｎ和 Ｐｂ晶粒的非均匀粗化趋势与模拟给出的剪切应变轴向分布一致．