含有限晶粒微小無鉛焊點的力學(xué)行為.pdf

1、微系統(tǒng)封裝也不斷向更高密度發(fā)展，微互連尺寸愈加細(xì)小，釬料接頭內(nèi)所含晶粒數(shù)量將是有限的。含有限晶粒微小焊點的力學(xué)性能可能有別于大尺寸焊點，并且成為影響電子封裝和組裝產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。深入研究微小無鉛焊點的力學(xué)性質(zhì)和微觀斷裂行為對于更好地預(yù)測電子封裝產(chǎn)品的可靠性具有重要意義。
　　本文針對不同體積Sn-3.0Ag-0.5Cu釬料/Cu焊盤微焊點，在進行綜合的力學(xué)性能測試和顯微組織分析的基礎(chǔ)上，考察了焊點內(nèi)有限晶粒分布和取向關(guān)系，以

2、及微焊點中金屬間化合物（IntellmetallicCompound,IMC）形態(tài)對不同體積的微焊點力學(xué)行為的影響，并闡述了微焊點在剪切過程中的變形行為和裂紋擴展行為。
　　研究結(jié)果表明：微焊點力學(xué)性能的體積效應(yīng)顯著，重熔及老化條件下微焊點的剪切強度隨焊點體積的減小而增大，斷裂模式也存在顯著差異。而基體內(nèi)IMC形態(tài)是影響各體積Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu微焊點的力學(xué)性質(zhì)根本性因素。重熔條件下，隨著微焊點體積的減小，IMC形態(tài)

3、變化顯著，Ag3Sn化合物形態(tài)由樹枝網(wǎng)狀或羽毛狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小顆粒狀；老化后均粗化為顆粒狀。各體積微焊點中Sn基體所含的晶粒數(shù)量一般均在1～4個之間，Sn基體中各晶粒的c軸（[001]方向）傾向于與基板平行的方向生長，Sn基體所含有限晶粒的數(shù)量、取向和分布也影響著各體積Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu微焊點的力學(xué)行為。在剪切過程中塑性變形主要以滑移（或雙滑移）和形成形變帶兩種方式進行；同時，塑性變形過程中各體積微焊點均發(fā)生了明顯的動態(tài)回復(fù)