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电子封装中Cu/Cu3Sn/Cu焊点的制备工艺及组织演变
  • ISSN号:1001-2028
  • 期刊名称:《电子元件与材料》
  • 时间:0
  • 分类:TN406[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:北京工业大学材料科学与工程学院,新型功能材料教育部重点实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(No.51575011):国家自然科学基金资助(No.51275007);北京市自然科学基金资助(No.2162002)
中文摘要:

采用电镀的方法在Cu基板沉积4μm厚Sn层作为钎料,在不同参数下对双钎料Cu/Sn+Sn/Cu三明治结构进行钎焊连接,得到可形成全Cu_3Sn焊点的最优工艺参数组合为:Ar气保护下300℃,3 h,1 N。然后研究了全Cu3Sn焊点形成过程中不同金属间化合物(Cu_6Sn_5和Cu_3Sn)的生长形貌和界面反应机理。结果表明,钎焊10 min后在Cu-Sn界面形成了扇贝状的Cu_6Sn_5,并且在Cu基板与Cu_6Sn_5之间有一层很薄的Cu_3Sn出现,Cu/Cu_3Sn和Cu3Sn/Cu_6Sn_5界面较为平整。随着时间延长,上下两层Cu6Sn5相互接触并融为一体,直至液态Sn完全被消耗,而Cu_3Sn通过消耗Cu_6Sn_5而快速增长,直到界面区全部形成Cu_3Sn。

英文摘要:

Electroplating was used to deposit a 4 μm thick Sn layer on the Cu substrate. Cu/Sn+Sn/Cu sandwich structure was soldered under different parameters in order to fabricate Cu/Cu3Sn/Cu solder joints. It is found that the joints soldered at 300 ℃ with 1 N pressure and 3 h argon protection are completely composed of Cha/Cu3Sn/Cu. Then the growth morphologies of IMCs and the mechanism of different interfaces formation were analyzed. The results show that there is scallop-like Cu6Sn5 formed at the Cu-Sn interface after being soldered for 10 mins and a thin CuaSn layer is formed between Cu and Cu6Sns. The interfaces of Cu/Cu3Sn and Cu3SrdCu6Sn5 are flat. Cu6Sn5 at the two original boundary planes connect with each other with the increases of soldering time. When the liquid Sn is totally consumed, there is no new Cu6Sn5 formed. Meantime, Cu3Sn increase quickly at the expense of consumed Cu6Sn5 until Cu6Sn5 are totally transformed into Cu3Sn.

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期刊信息
  • 《电子元件与材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:中国电子学会 中国电子元件行业协会 国营第715厂(成都宏明电子股份有限公司)
  • 主编:陈 丰
  • 地址:成都市一环路东二段8号宏明商厦702室
  • 邮编:610051
  • 邮箱:journalecm@163.com
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  • 国际标准刊号:ISSN:1001-2028
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1241/TN
  • 邮发代号:62-36
  • 获奖情况:
  • 第二届全国优秀期刊评比二等奖,第二届国家期刊奖...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8585