原位观察Cu/OSP/Sn3.0Ag0.5Cu/Ni倒装焊点电迁移过程中的应力松弛现象

更新时间:2023-05-28

【摘要】在电子封装技术微型化带来的众多挑战中,电迁移已成为其中一个引人关注的重要可靠性问题.文中原位研究了Cu/OSP/Sn3.0Ag0.5Cu/Ni倒装焊点在温度为150℃、电流密度为1.5×10~4 A/cm~2条件下电迁移过程中的应力松弛现象.观察到Sn 3.0Ag 0.5Cu焊料凸点表现出3种应力松弛模式:在阴极处,逐渐形成具有阶梯形态的凹陷和裂纹以缓解拉应力;在阳极处,特别是在电流拥挤拐角处,发生Sn挤压形成的凸起,同时当钎料内部形成大量金属间化合物时,其附近也发现一些Sn凸起,以缓解压应力;在焊料凸点中,随着电迁移时间的增加,出现Sn晶界旋转滑移,以适应由于不同晶粒内原子扩散通量不同而产生的内应力.该研究将为电迁移过程中焊点形貌演变及内部应力产生机制提供实验基础.

【关键词】 电迁移 应力松弛 凹陷 凸起 晶界旋转

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