学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

倒装焊焊点中金属元素迁移及组织演变

作　者: 黄毅
导　师: 王春青
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 倒装焊 Cu和Au的迁移界面金属间化合物组织演变重新分布
分类号: TG453.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 161次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文研究了三种钎料(SnAgCu,SnPb,SnAg),两种尺寸焊盘、三种材料的焊盘结构(Ni-Cu,Au/Ni/Cu-Ni,Au/Ni/Cu-Cu)倒装焊点的微观组织的演变,重点研究了Cu和Au元素在不同焊盘组合之间的迁移情况。在Au/Ni/Cu焊盘一侧,如果钎料中含有Cu或是另一侧的焊盘是Cu焊盘,界面处将生成(Cu,Ni)6Sn5金属间化合物。老化及多次重熔后Au将参与界面反应,形成(Cu,Ni,Au)6Sn5。在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Ni焊点中,对接后由于在两侧的焊盘处生成,经过150℃热老化后,Au参与界面反应在界面处生成(Cu,Ni,Au)6Sn5金属间化合物。在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Ni结构中有(Au,Ni)Sn4的重新分布现象发生,但在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Cu结构中由于Cu的存在而没有此种现象产生。来自Cu焊盘处的Cu在阻止界面上(Au,Ni)Sn4的重新分布方面起着这非常重要的作用。对接重熔后,在Cu焊盘的界面处生成了Cu6Sn5金属间化合物;老化后,Au参与进来。在Ni-SnAgCu-Cu结构中,Cu从另一侧的Cu焊盘处迁移到Ni焊盘处在界面处生成(Cu,Ni)6Sn5金属间化合物。同时,在Cu焊盘处的金属间化合物中发现很少量的Ni,表明微量的Ni可以从Ni焊盘处迁移到Cu焊盘处,并导致Cu焊盘处Cu6Sn5的形态从扇贝状变为层状。结果表明,焊点内部Au的金属间化合物的形状及尺寸随着焊点尺寸的增加而增加。0.3mm的焊点在150℃热老化条件下老化9天,(Au,Ni)Sn4开始在界面处重新分布,但是0.76mm和0.4mm的焊点却没有这种现象。(Au,Ni)Sn4的重新分布与Cu向界面的迁移有很大的关系。双侧焊盘焊点在界面处和钎料内部的金属间化合物与单侧焊盘焊点的在厚度和种类上有很大区别,单侧焊盘焊点的结果应根据双侧焊盘焊点的结果予以修正。当焊点很小时,焊点是一个力学性能不均匀体,不能用块状钎料的性质来代替。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题背景  9
  1.2 本领域研究现状  9-14
    1.2.1 重熔及老化条件下钎料与焊盘的界面反应  9-11
    1.2.2 焊点中Au 的重新分布现象  11-12
    1.2.3 金属元素在焊盘之间的迁移及界面反应  12-13
    1.2.4 重熔及老化条件下金属间化合物生长的动力学研究  13-14
  1.3 主要研究内容  14-15
第2章试验方法与试验材料  15-19
  2.1 研究的总体设想  15-16
  2.2 试验过程  16
  2.3 试验材料  16-17
  2.4 试验方法及设备  17-19
    2.4.1 热风重熔试验  17-18
    2.4.2 老化试验  18
    2.4.3 SEM 分析  18-19
第3章 Cu 与Au 在不同焊点结构中的迁移及界面化合物的演变  19-52
  3.1 Cu 在Ni-SnAgCu -Cu 结构中的迁移  19-26
    3.1.1 焊点形态  19
    3.1.2 对接后各部分组织结构  19-23
    3.1.3 老化后焊点各部分的组织结构  23-26
  3.2 Cu 在Ni-SnPb-Cu 结构中的迁移  26-31
    3.2.1 焊点形态  26
    3.2.2 对接后焊点各部分组织结构  26-28
    3.2.3 老化后焊点各部分的组织结构  28-31
  3.3 Cu 在Ni-SnAg-Cu 结构中的迁移  31-33
    3.3.1 对接后焊点各部分的组织结构  31-32
    3.3.2 老化后焊点各部分的组织结构  32-33
  3.4 Cu 在Ni－钎料－Cu 结构中迁移的机理  33-35
  3.5 Au 在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Ni 结构中的迁移  35-44
    3.5.1 对接后焊点各部分的组织结构  35-36
    3.5.2 老化后焊点各部分的组织结构  36-44
  3.6 Au 在Au/Ni/Cu-SnPb-Ni 结构中的迁移  44-49
    3.6.1 对接后焊点各部分的组织结构  44-45
    3.6.2 老化后焊点各部分的组织结构  45-49
  3.7 Au 在Au/Ni/Cu-SnAg-Ni 结构中的迁移  49-50
    3.7.1 对接后焊点各部分的组织结构  49
    3.7.2 老化后焊点各部分的组织结构  49-50
  3.8 本章小结  50-52
第4章有Cu 焊盘时Cu 与Au 的迁移及单侧焊盘的界面反应  52-71
  4.1 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Cu 结构中的迁移  52-57
    4.1.1 对接后焊点各部分的组织结构  52-54
    4.1.2 老化后焊点各部分的组织结构  54-57
  4.2 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnPb-Cu 结构中的迁移  57-61
    4.2.1 对接后焊点各部分的组织结构  57-58
    4.2.2 老化后焊点各部分的组织结构  58-61
  4.3 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnAg-Cu 结构中的迁移  61-63
    4.3.1 对接后焊点各部分的组织结构  61
    4.3.2 老化后焊点各部分的组织结构  61-63
  4.4 三种钎料与单侧焊盘的界面反应  63-70
    4.4.1 SnAgCu 钎料与单侧焊盘  63-66
    4.4.2 SnPb 钎料与与单侧焊盘  66-68
    4.4.3 SnAg 钎料与单侧焊盘  68-70
  4.5 本章小结  70-71
第5章多次重熔条件下Au 和Cu 元素在不同结构中的迁移及组织演变  71-94
  5.1 Cu 在Ni－钎料－Cu 结构中的迁移  71-76
    5.1.1 Cu 在Ni-SnAgCu -Cu 结构中的迁移  71-73
    5.1.2 Cu 在Ni-SnPb-Cu 结构中的迁移  73-75
    5.1.3 Cu 在Ni-SnAg-Cu 结构中的迁移  75-76
  5.2 Au 在Au/Ni/Cu－钎料－Ni 结构中的迁移  76-81
    5.2.1 Au 在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Ni 结构中的迁移  76-78
    5.2.2 Au 在Au/Ni/Cu-SnPb-Ni 结构中的迁移  78-80
    5.2.3 Au 在Au/Ni/Cu-SnAg-Ni 结构中的迁移  80-81
  5.3 Au 和Cu 共同在Au/Ni/Cu－钎料－Cu 结构中的迁移  81-86
    5.3.1 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnAgCu-Cu 结构中的迁移  81-83
    5.3.2 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnPb-Cu 结构中的迁移  83-85
    5.3.3 Au 和Cu 在Au/Ni/Cu-SnAg-Cu 结构中的迁移  85-86
  5.4 重熔条件下三种钎料与单侧焊盘的界面反应  86-93
    5.4.1 SnAgCu 钎料与单侧焊盘  86-88
    5.4.2 SnPb 钎料与单侧焊盘  88-91
    5.4.3 SnAg 钎料与单侧焊盘  91-93
  5.5 本章小结  93-94
第6章微小焊点微观整体力学性能分布  94-100
  6.1 焊点的有限晶粒现象  94-96
  6.2 微小焊点的纳米力学性能分布  96-99
    6.2.1 老化前的纳米力学性能  96-97
    6.2.2 老化后焊点的力学性能分布  97-99
  6.3 本章小结  99-100
结论  100-102
参考文献  102-106
攻读学位期间发表的学术论文  106-107
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明  107
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书  107
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理  107-108
致谢  108

倒装焊焊点中金属元素迁移及组织演变

内容摘要

全文目录

相似论文