探討微電子構(gòu)裝銲點(diǎn)可靠度的材料的材料選擇問(wèn)題
閱讀:884 發(fā)布時(shí)間:2013-3-1
探討微電子構(gòu)裝銲點(diǎn)可靠度的材料
因應(yīng)電子產(chǎn)品日趨輕薄短小的需求,,覆晶技術(shù)搭配球腳格狀陣列的封裝已成為現(xiàn)今的封裝主流技術(shù),其中銲錫凸塊的材料選擇共更相形重要。
一般來(lái)說(shuō),,銲錫凸塊包含兩個(gè)部分:
一為銲錫球,,
另一部份則是凸塊底層金屬(under bump metallurgy)。
傳統(tǒng)的銲錫球所采用的材料是共晶錫鉛,,其共晶溫度為183°C,。由于共晶錫鉛具有良好的機(jī)械性質(zhì),再加上因長(zhǎng)年使用的所建立的物理,、化學(xué),、機(jī)械性質(zhì)資料庫(kù),因此目前共晶錫鉛仍是電子工業(yè)zui普遍使用的銲錫材料,。但是由于環(huán)境污染的考量,,近年來(lái)無(wú)鉛銲錫的研發(fā)已經(jīng)成為電子工業(yè)相當(dāng)重要的一環(huán)。目前較受矚目的無(wú)鉛銲錫為Sn-Ag為主的合金,。Sn-Ag合金的熔點(diǎn)則較高約為220°C,,而其優(yōu)異的機(jī)械性質(zhì)使其成為無(wú)鉛銲錫的候選材料之一。相較于Sn-Ag合金而言,,Sn-Ag-Cu合金的共晶溫度較低(217°C),,且其潤(rùn)濕性及機(jī)械性質(zhì)皆比較優(yōu)良,因此Sn-Ag-Cu合金為目前*的候選材料之一,。
凸塊底層金屬通常是由許多金屬層所構(gòu)成的。其除了必須與銲錫的連接外,,還必須阻止Al或Cu與銲錫在迴銲或使用時(shí)的相互反應(yīng)?,F(xiàn)今的UBM結(jié)構(gòu)包括Cr/CrCu/Cu,Ti/Cu/Cu,,Ti-W/Cu/Cu,,Ni/Cu及無(wú)電鍍Ni/Cu。至于以Cu為主的凸塊底層金屬已經(jīng)逐漸被淘汰,,因?yàn)镾n和Cu會(huì)快速反應(yīng)生成易碎裂的Cu-Sn介金屬生成物,。而以Ni為主的凸塊底層金屬則因其與Sn的反應(yīng)較慢而受到青睞。一般在Ni/Cu或無(wú)電鍍Ni/Cu凸塊底層金屬中,,鎳或無(wú)電鍍鎳是扮演潤(rùn)濕層與擴(kuò)散阻絕層的角色,,而銅則是作為導(dǎo)線(xiàn)。
累積多年評(píng)估銲錫接點(diǎn)的可靠度的經(jīng)驗(yàn),。以下將分就無(wú)鉛銲錫的制備及其性質(zhì)探討及銲錫與不同基板的界面反應(yīng)與微觀(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹,。此外,在目前的電子產(chǎn)品中,,晶片與導(dǎo)線(xiàn)架之間的連接仍然主要是利用打線(xiàn)接合技術(shù),,
探討金線(xiàn)與鋁墊之間的界面反應(yīng)。
參考資料:
http://www.jiance17.com/