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丁钰罡,陈湜,乔媛媛,赵宁
DIING Yugang, CHEN Shi, QIAO Yuanyuan, ZHAO Ning
摘要: Cu核微焊点相比传统Sn基微焊点具有更好的导电、导热及力学性能,且可有效控制焊点高度。本文首先探究了Sn-Pb合金电沉积工艺,随后电镀制备出Cu@Sn-Pb、Cu@Ni@Sn-Pb两种Cu核微焊球,进一步研究了微焊点在250 ℃下回流的液-固界面反应,并探究了微焊点的剪切断裂机理。结果表明,Sn-Pb镀层成分受Pb2+浓度、络合剂浓度、电流密度以及镀液温度等因素影响。镀液温度为25 ℃,电流密度为1~2 A/dm2,电镀效果最佳。回流后,Cu/Cu@Sn-Pb/Cu微焊点中Sn-Pb/Cu核及Sn-Pb/Cu基板界面处均形成厚度相近的扇贝状Cu6Sn5及薄层状Cu3Sn界面金属间化合物;而Cu/Cu@Ni@Sn-Pb/Cu微焊点中Sn-Pb/Ni/Cu核及Sn-Pb/Cu基板界面上均形成扇贝状(Cu,Ni)6Sn5 IMC,由于Cu-Ni交互作用,Cu3Sn IMC生长受到抑制,且Cu基板侧IMC层厚度明显大于Cu核侧。剪切测试结果表明,回流1 min时,Cu/Cu@Ni@Sn-Pb/Cu微焊点与Cu/Cu@Sn-Pb/Cu微焊点剪切强度分别为55.2 MPa和47.9 MPa,镀Ni层后焊点强度提高15.5%。