王晓林
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李明雨
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王春青
材料科学与工艺
为研究激光喷射钎料球键合焊点的可靠性,用Sn3.0Ag0.5Cu钎料球对Au/Cu焊盘进行了激光喷射钎料键合试验,采用微强度测试仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪研究了热循环条件对接头强度以及界面微观组织演变的影响.结果表明：采用激光喷射钎料键合技术焊盘表面Au层不能完全溶入钎料中,导致在界面处形成AuSn2＋AuSn4多层金属间化合物结构;热循环处理可导致界面残余的Au层消失,并在原位附近形成以Au、Sn为主并固溶少Cu原子的反应层,引起整个反应层与Cu层的结合力下降.
关键词:
激光喷射钎料键合
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SnAgCu钎料
,
热循环试验
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铜焊盘
李明雨
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安荣
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王春青
金属学报
进行了交变电磁辐射下附Au/Ni镀层BGA焊盘上SnPb共晶钎料球感应自发热重熔形成钎料凸台的实验，并分析了感应自发热重熔以及固态老化对SnPb共晶钎料与Au/Ni镀层焊盘界面反应的影响。研究结果表明，交变电磁辐射一次重熔与红外重熔结果一样使Au镀层完全消失，并在钎料中形成离散的针状AuNiSn4，但是二次重熔结果由于电磁场作用下液体金属内固态金属颗粒聚集效应作用的结果使AuNiSn4金属间化合物富集在钎料与焊盘的界面处。固态老化过程中针状AuSn4转化为层状(AuxNi1-xSn4并粘着在AuxNi1-xSn4上，抑制Ni3Sn4的长大。
关键词:
SnPb共晶钎料
,
BGA
,
interfacial reaction
李明雨
,
安荣
,
王春青
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2004.10.016
进行了交变电磁辐射下附Au/Ni镀层BGA焊盘上SnPb共晶钎料球感应自发热重熔形成钎料凸台的实验,并分析了感应自发热重熔以及固态老化对SnPb共晶钎料与Au/Ni镀层焊盘界面反应的影响.研究结果表明,交变电磁辐射一次重熔与红外重熔结果一样使Au镀层完全消失,并在钎料中形成离散的针状AuSn4,但是二次重熔结果由于电磁场作用下液体金属内固态金属颗粒聚集效应作用的结果使AuSn4金属间化合物富集在钎料与焊盘的界面处固态老化过程中针状AuSn4转化为层状(AuxNi1-x)Sn4并粘着在Ni3Sn4上,抑制Ni3Sn4的长大.
关键词:
SnPb共晶钎料
,
BGA
,
界面反应
,
交变电磁辐射
王晓林
,
李明雨
,
王春青
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00146
采用激光喷射钎料球键合技术以及Sn3.0AgO.5Cu(质量分数,%)无Pb钎料球对厚Au焊盘进行了键合实验.采用SEM和EDS对焊点界面的微观组织进行了分析.采用冷热循环处理研究了焊点微观组织的演变及其对接头强度的影响.结果表明,由于钎焊过程的热量有限,导致焊盘上的Au层不能全部溶解到钎料中去,界面处形成Au+AuSn+AuSn2+AuSn4多层结构,其中AuSn4呈指向钎料内部的针状.经过100 cyc以上冷热循环处理,界面处针状AuSna层平坦化,而残余Au通过固相扩散全部消耗,并在界面处形成(Au,Ni,Cu,Sn)四元相,导致焊点强度弱化.
关键词:
激光喷射钎料球键合
,
界面组织
,
冷热循环
,
Sn-Ag-Cu钎料
许家誉
,
陈宏涛
,
李明雨
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00325
对球栅阵列封装(ball grid array,BGA)组件进行热循环实验,通过EBSD对焊点取向进行表征,观察不同取向焊点内晶粒取向演化情况.同时采用Surface Evolver软件对BGA焊点进行三维形态模拟,并基于实际焊点内的晶粒构成,对热加载条件下BGA组件热应力应变分布进行计算.实验和模拟结果表明,晶粒取向对焊点可靠性和失效模式产生非常显著的影响.对于单个晶粒构成的焊点,应力应变主要集中在靠近界面的钎料内部,该处发生明显的再结晶并伴随着裂纹的萌生和扩展；而对于多个晶粒构成的焊点,应力应变分布则依赖于晶粒取向,再结晶和裂纹倾向于偏离界面沿原有晶界向钎料内部扩展.部分特殊取向焊点,当原有晶界与焊盘界面垂直时,不利于形变,表现出较高的可靠性.当晶界与焊盘夹角为45°时,在剪切应力和焊点各向异性的双重作用下,原有晶界处产生较大的应力应变集中,加速了裂纹的萌生和扩展,导致焊点最终沿着原有晶界发生再结晶和断裂,焊点发生早期失效的可能性增加.
关键词:
无铅互连焊点
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晶粒取向
,
有限元模拟
