锡基Cu核互连结构界面反应及其电迁移可靠性研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yao252373
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着电子器件体积的日益微型化,互连焊点的尺寸不断减小,一方面,界面金属间化合物对焊点的影响越来越显著;另一方面,通过焊点的电流密度不断增加,使得电迁移失效越来越严重。为了提高焊点的可靠性,人们提出了Cu核互连结构的焊点。因此,对锡基Cu核焊点的界面反应及其电迁移的研究具有十分重要的意义。本文对Cu/Cu-cored Sn/Cu互连样品和Cu/Cu-coredSn-3.5Ag-0.7Cu/Cu互连样品的界面反应行为以及电迁移行为进行了系统研究。对两种互连样品的界面反应研究我们发现:第一,在焊接过程中,互连样品的各界面都只生成了一层扇贝状的Cu6Sn5金属间化合物;第二,在高温时效过程中,各界面的金属间化合物都由一层扇贝状的Cu6Sn5金属间化合物转变成了两层金属间化合物:靠近Cu侧的为层状的Cu3Sn金属间化合物,靠近焊料侧的为扇贝状的Cu6Sn5金属间化合物;第三,界面金属间化合物层的厚度随时效时间的增加不断增厚,并与时间的平方根呈线性关系,符合抛物线定律,说明界面反应为扩散控制机制所主导。对Cu/Cu-cored Sn/Cu互连样品的电迁移研究我们发现:Cu核的加入,改变了互连样品的结构,使得焊点出现了两对电极。两对电极的出现,致使阳极侧焊料/Cu线界面金属间化合物不断增厚,焊料/Cu核界面金属间化合物不断减少并出现锯齿状的形貌;而阴极侧界面金属间化合物的变化与阳极侧刚好相反。因为Cu核的电阻率远小于Sn的电阻率,所以电流主要从Cu核通过,使得互连样品出现了明显的电流集聚现象,从而加剧了Cu核与Cu线之间区域内的电迁移效应,致使其界面形貌发生了明显的变化。Cu核焊点的电迁移寿命远大于传统焊点的电迁移寿命,所以说Cu核焊点极大的提高了焊点的电迁移可靠性。对Cu/Cu-cored Sn-3.5Ag-0.7Cu/Cu互连样品的电迁移研究我们发现:一方面,随着电迁移的进行,互连样品阳极侧焊料/Cu线界面形成了Cu6Sn5金属间化合物上下分层的现象,而阴极侧焊料/Cu核界面没有发生上述现象。这是因为,在电迁移过程中,会不可避免的出现焦耳热效应,进而产生热迁移。在焊点阳极侧,热迁移的方向与电迁移的方向相同,从而加速了电迁移效应,而焊点阴极侧的情形与阳极侧刚好相反,从而阻碍了电迁移的进行。另一方面,互连样品表面出现了Cu6Sn5金属间化合物的偏析和突起,其形貌在阴阳极表面有所不同,也是因为热迁移的影响。
其他文献
为带封土和阶梯式墓道的圆形竖穴土坑墓,发现了许多独特而复杂的遗迹现象。随葬品非常丰富,包括各类铜器、彩绘陶器、几何硬纹陶器、漆木器以及玉、石器等。铜器铭文表明墓主
背景:研究表明,吡格列酮可促进内皮祖细胞增殖活化,抑制内皮祖细胞凋亡.作者推测,吡格列酮干预和内皮祖细胞移植联合治疗可能会更有效地缓解高血糖症状,修复糖尿病肾脏损伤.目
研究背景:我国属慢性乙型肝炎高发区,尤其是华南地区,病毒性乙型肝炎控制急待加强。而丙氨酸氨基转移酶水平反复波动是发生乙型肝炎肝硬化和肝癌的主要高危因素之一。然而目
为解决我国住宅工程质量问题,运用倍效理论对住宅工程质量问题的影响因素进行研究.首先确定影响住宅工程质量问题的8个倍效因素,根据事故连锁反应理论得到住宅工程质量问题产
FGH97是我国研制的新一代镍基粉末冶金高温合金,材料以其优良的热力学性能广泛地应用于航空航天、船舶等事业的发展。本文结合铣削加工后构件表层特征,针对表面三维形貌、表
由于定位模糊,实务中法院对《侵权责任法》第24条的适用比较随意,主要以损害结果和双方当事人的经济状况等因素作为该条款的适用标准。应当将第24条视为独立的归责原则,在行
阅读是人类思想、素质进步的文化阶梯,我们的学校教育和家庭教育中,也越来越重视学生的阅读。可是很多的学生在家庭教育中没有养成阅读的好习惯。如何培养学生主动阅读,调动
目的 探讨大剂量缬沙坦联合舒洛地特对2型糖尿病临床期糖尿病肾病(DN)的尿白蛋白排泄率(UAER)的影响.方法 120例2型糖尿病临床期DN随机分四组,在糖尿病一般治疗的基础上,分别使用
开放式的数控与传统型的数控相比存在着众多优势,是数控机床今后发展的主要方向。开放式数控系统要求系统建立在一个开放的平台上,具有开放性、互换性、可移植性的特点,允许
采用酶法提取香蕉多糖,通过设计正交试验优化提取工艺,考察超声波工作功率、超声波提取时间、酶解p H值及酶解时间四个因素对香蕉多糖提取得率的影响。结果表明,在采用复合酶