基于納米壓痕法的軟釬焊界面Cu6Sn5力學(xué)性能研究.pdf

1、微電子封裝行業(yè)正在向微型化、高度集成化和低成本規(guī)?；较虬l(fā)展，伴隨芯片尺寸的不斷減小和產(chǎn)品的連接尺寸愈加精細(xì)，封裝器件的焊點(diǎn)尺寸必然隨之減小，焊點(diǎn)內(nèi)的金屬間化合物與焊點(diǎn)之間的體積比必將急劇增加，從而促使焊點(diǎn)界面處的金屬間化合物的力學(xué)性能對焊點(diǎn)在服役期間的可靠性起到?jīng)Q定性作用。
　　由于Cu基焊盤在封裝領(lǐng)域的廣泛使用，釬料與其反應(yīng)生成的金屬間化合物Cu6Sn5的力學(xué)性能被廣泛研究，使用納米壓痕法測試成為研究其力學(xué)性能的主要手段。但是

2、不同學(xué)者的測試數(shù)據(jù)不盡相同，這種數(shù)據(jù)不穩(wěn)定性備受關(guān)注。為了能夠取得更好的測試數(shù)據(jù)結(jié)果，減少誤差，有必要深入探討誤差來源。
　　本文采用模擬預(yù)測和試驗(yàn)分析及計(jì)算的方法，研究了金屬間化合物Cu6Sn5產(chǎn)生測試誤差的來源。著重考察支撐條件對Cu6Sn5的測試數(shù)據(jù)影響及Cu6Sn5的各向異性對測試數(shù)據(jù)影響。最后，對Cu6Sn5測試誤差做出理論分析總結(jié)。
　　研究結(jié)果表明：一方面，支撐條件對Cu6Sn5的測試數(shù)據(jù)有影響，宏觀支撐條件即

3、為Cu6Sn5背后基體材料支撐，其基體材料的力學(xué)性能影響Cu6Sn5測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)平均值；微觀支撐條件即抽樣單個(gè)u6Sn5，其具體的晶粒尺寸、晶粒形貌及實(shí)際壓入位置處對針尖的支撐條件，微觀支撐條件影響Cu6Sn5測試數(shù)據(jù)的測試誤差波動(dòng)范圍。另一方面，晶體學(xué)取向?qū)u6Sn5的測試數(shù)據(jù)也存在影響，從z方向壓入頂視面（TopView）獲取的Cu6Sn5的測試數(shù)據(jù)比從x、y方向壓入橫截面(CrossSection)獲取的測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)平均值小。