探讨微电子构装銲点可靠度的材料的材料选择问题

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【导读】探讨微电子构装銲点可靠度的材料因应电子产品日趋轻薄短小的需求，覆晶技术搭配球脚格状阵列的封装已成为现今的封装主流技术，其中銲锡凸块的材料选择共更相形重要。一般来说，銲锡...

探讨微电子构装銲点可靠度的材料

因应电子产品日趋轻薄短小的需求，覆晶技术搭配球脚格状阵列的封装已成为现今的封装主流技术，其中銲锡凸块的材料选择共更相形重要。一般来说，銲锡凸块包含两个部分：一为銲锡球，另一部份则是凸块底层金属（underbumpmetallurgy）。传统的銲锡球所采用的材料是共晶锡铅，其共晶温度为183°C。由于共晶锡铅具有良好的机械性质，再加上因长年使用的所建立的物理、化学、机械性质资料库，因此目前共晶锡铅仍是电子工业Z普遍使用的銲锡材料。但是由于环境污染的考量，近年来无铅銲锡的研发已经成为电子工业相当重要的一环。目前较受瞩目的无铅銲锡为Sn-Ag为主的合金。Sn-Ag合金的熔点则较高约为220°C，而其优异的机械性质使其成为无铅銲锡的候选材料之一。相较于Sn-Ag合金而言，Sn-Ag-Cu合金的共晶温度较低（217°C），且其润湿性及机械性质皆比较优良，因此Sn-Ag-Cu合金为目前Z佳的候选材料之一。凸块底层金属通常是由许多金属层所构成的。其除了必须与銲锡的连接外，还必须阻止Al或Cu与銲锡在迴銲或使用时的相互反应。现今的UBM结构包括Cr/CrCu/Cu，Ti/Cu/Cu，Ti-W/Cu/Cu，Ni/Cu及无电镀Ni/Cu。至于以Cu为主的凸块底层金属已经逐渐被淘汰，因为Sn和Cu会快速反应生成易碎裂的Cu-Sn介金属生成物。而以Ni为主的凸块底层金属则因其与Sn的反应较慢而受到青睐。一般在Ni/Cu或无电镀Ni/Cu凸块底层金属中，镍或无电镀镍是扮演润湿层与扩散阻绝层的角色，而铜则是作为导线。累积多年评估銲锡接点的可靠度的经验。以下将分就无铅銲锡的制备及其性质探讨及銲锡与不同基板的界面反应与微观结构进行介绍。此外，在目前的电子产品中，晶片与导线架之间的连接仍然主要是利用打线接合技术，探讨金线与铝垫之间的界面反应。参考资料：http://www.极ance17.com/

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2004-08-10 10:25:45

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