Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản ứng của thiếc không chì với các lớp mạ CuNi
Tóm tắt
Chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu thực nghiệm về tốc độ hòa tan và sự phát triển hợp kim giữa các lớp mạ Cu, Ni, và hợp kim CuNi theo hàm thời gian và tỷ lệ Cu/Ni của nền. Các phản ứng xảy ra khi các lớp mạ CuNi được hàn với thiếc không chì đã được điều tra. Các thí nghiệm được thực hiện bằng cách sử dụng thiếc Sn-3.5Ag và Sn-3.8Ag-0.7Cu cùng với các hợp kim CuNi khác nhau. Để xác định tốc độ hòa tan của vật liệu nền vào thiếc, các tấm CuNi với nồng độ khác nhau đã được ngâm trong bồn thiếc Sn-3.5Ag và Sn-3.8Ag-0.7Cu trong thời gian hàn từ 15 giây đến 5 phút ở 250°C. Ngoài ra, việc tái hàn các viên thiếc cũng được thực hiện trên bề mặt nền lớn để nghiên cứu phản ứng khi có một lượng CuNi gần như vô hạn so với lượng thiếc. Các thí nghiệm màng mỏng cũng đã được tiến hành, trong đó các lớp mạ dưới bệ (UBMs) chứa Ni đã được chế tạo và tái hàn với viên thiếc eutectic SnAg. Nickel làm chậm quá trình hòa tan của UBM vào thiếc và sự hình thành hợp kim trong quá trình tái hàn so với các lớp mạ Cu. Giao diện thiếc/UBM đã được phân tích bằng SEM để tìm hiểu cách nồng độ Ni ảnh hưởng đến phản ứng, và cần bao nhiêu Ni để đạt được tốc độ phản ứng đủ chậm.
Từ khóa
#CuNi metallizations #lead-free solders #dissolution rate #intermetallic growth #coalescence #UBM #Sn-Ag solderTài liệu tham khảo
H.K. Kim, H.K. Liou and K.N. Tu, Appl. Phys. Lett. 66, 2337 (1995).
H.K. Kim and K.N. Tu, Appl. Phys. Lett. 67, 2002 (1995).
T. Liu, D. Kim, D. Leung, M.A. Korhonen, and C.-Y. Li, Scripta Materialia 35, 65 (1996).
S. Bader, W. Gust, and H. Hieber, Acta Metall. Mater. 43, 329 (1995).
R.S. Rai, S.K. Kang, and S. Purushothaman, Proc. 45th Electron. Comp. and Technol. Conf. (Piscataway, NJ: IEEE, 1995), p. 1197.
M. Harada, R. Satoh, and O. Yamada, Proc. 47th Electron. Comp. and Technol. Conf. (Piscataway, NJ: IEEE, 1997), p. 866.
T.M. Korhonen, S.J. Hong, M.A. Korhonen, and C.Y. Li, MRS Symp. Proc. 515, 79 (1998).
S.J. Hong, T.M. Korhonen, M.A. Korhonen, and C.Y. Li, MRS Symp. Proc. 515, 73 (1998).
T.M. Korhonen, P. Su, S.J. Hong, M.A. Korhonen, and C.Y. Li, J. Electron. Mater. 28, 1146 (1999).
P. Su, T.M. Korhonen, M.A. Korhonen, and C.Y. Li, “A Kinetic Study of the Intermetallic Compound Growth at the Interface of Ni-containing UBMs and Eutectic PbSn Solder” (Paper presented at the TMS Annual Meeting, Nashville, TN, 12–16 March 2000).
M. Schafer, R.A. Fournelle, and J. Liang, Design and Reliability of Solders and Solder Interconnections, eds. R.K. Mahidhara, D.R. Frear, S.M.L. Sastry, K.L. Murty, P.K. Liaw and W. Winterbottom (Warrendale, PA: TMS, 1997), p. 247.
A. Hayashi, C.R. Kao, and Y.A. Chang, Scripta Materialia 37, 393 (1997).
M. Oh, “Growth Kinetics of Intermetallic Phases in the Cu-Sn Binary and the Cu-Ni-Sn Ternary Systems at Low Temperatures,” Ph.D. Thesis, Lehigh University, 1994.
V. Vuorinen, P. Obersdorf, F.J.J. van Loo, and J.K. Kivilahti (unpublished research).