激光加熱條件下無(wú)鉛微焊點(diǎn)界面金屬間化合物結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、互連焊點(diǎn)的質(zhì)量是影響器件可靠性的重要因素，本文研究了SnAgCu無(wú)鉛微焊點(diǎn)激光加熱和激光二次加熱及熱循環(huán)疲勞之后，釬料與Au/Cu(2.5μm/15μm)和Au/Ni/Cu(2.5μm/2.0μm/15.0μm)兩種水平焊盤(pán)界面微觀組織、拉伸強(qiáng)度和斷裂位置的變化。激光一次加熱后，兩種焊盤(pán)所得焊點(diǎn)界面處生成的金屬間化合物以Au-Sn二元相為主，并且界面處還有剩余的Au層殘留，AuSn2和AuSn4分別隨著激光能量的增加由連續(xù)的層狀和細(xì)小針

2、狀分布轉(zhuǎn)化為粗大的針狀形態(tài)分布，還有少量的層狀A(yù)uSn出現(xiàn)；激光二次加熱后，Au/Cu焊盤(pán)所得焊點(diǎn)界面處生成了厚厚的金屬間化合物層，向釬料內(nèi)部生長(zhǎng)的針狀A(yù)uSn2和AuSn4，界面處沒(méi)有殘留Au存在，在Au-Sn二元相與焊盤(pán)界面處有(Au,Sn,Cu)三元相生成，對(duì)于Au/Ni/Cu焊盤(pán)所得焊點(diǎn)在Au-Sn二元相與焊盤(pán)界面處有(Au,Sn,Cu,Ni)四元相存在。激光二次加熱后焊點(diǎn)拉伸強(qiáng)度較激光一次加熱后焊點(diǎn)強(qiáng)度都有所損失，其中含Ni焊

3、盤(pán)所得焊點(diǎn)拉伸強(qiáng)度有大幅度下降，對(duì)焊點(diǎn)斷裂位置分析，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)激光二次加熱的焊點(diǎn)斷裂位置由激光一次加熱所得焊點(diǎn)的Au-Sn二元相層轉(zhuǎn)變到(Au,Sn,Cu)三元相層和(Au,Sn,Cu,Ni)四元相與焊盤(pán)界面處。熱循環(huán)疲勞過(guò)程中，兩種焊盤(pán)焊點(diǎn)界面金屬間化合物演變規(guī)律大致相同，Au/Cu焊盤(pán)中，Cu大量向焊點(diǎn)內(nèi)擴(kuò)散，界面處(Au,Sn,Cu)三元相最終生成(Au,Cu)6Sn5穩(wěn)定相，Au/Ni/Cu焊盤(pán)中，Ni、Cu與Au、Sn可以互

4、擴(kuò)散，界面(Au,Sn,Cu,Ni)四元相最后演變成(Au,Cu,Ni)Sn4。兩種焊盤(pán)熱疲勞后所得焊點(diǎn)的拉伸強(qiáng)度變化規(guī)律大致相同，在100次循環(huán)之前，焊點(diǎn)強(qiáng)度有大幅下降，100次循環(huán)至500次循環(huán)之間，焊點(diǎn)強(qiáng)度變化不大，趨于穩(wěn)定。對(duì)焊點(diǎn)斷裂位置分析，結(jié)果顯示無(wú)論是激光一次加熱還是激光二次加熱，經(jīng)過(guò)熱疲勞循環(huán)的焊點(diǎn)斷裂位置大致相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除了針狀A(yù)u-Sn二元相，(Au,Sn,Cu)三元相層和(Au,Sn,Cu,Ni)四元相與焊