电流密度对Cu/Sn-9Zn/Ni焊点液-固电迁移行为的影响
来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第5期
论文作者：陈雷达 张志杰 黄明亮 李宝霞
文章页码：1629 - 1636
关键词：Sn-9Zn焊点;电迁移;界面反应;金属间化合物;反极性效应;
摘 要：采用同步辐射实时成像技术对比研究了不同电流密度对Cu/Sn-9Zn/Ni焊点液-固电迁移行为和界面反应的影响。结果表明,当电流密度为5.0×103A/cm2时,无论电子方向如何,钎料中的Zn原子均定向扩散至Cu侧界面参与界面反应,导致Cu侧界面处金属间化合物（intermetallic compounds,IMC）的厚度大于Ni侧界面处IMC的厚度;而当电流密度升高至1.0×104和2.0×104 A/cm2时,钎料中的Zn原子均定向扩散至阴极界面,界面IMC的生长表现为"反极性效应",电流密度越高界面IMC的"反极性效应"越显著。液-固电迁移过程中Cu基体消耗明显,特别是在高电流密度条件下,电子从Ni侧流向Cu侧时,Cu基体的溶解厚度与时间呈现线性关系,电流密度越高Cu基体的溶解速率越快。此外,基于焊点中原子电迁移通量Jem和化学势通量Jchem对Zn原子和Cu在不同电流密度下的迁移行为进行了研究。
陈雷达1，张志杰2，黄明亮3，李宝霞1
1. 西安微电子技术研究所2. 江苏科技大学3. 大连理工大学
摘 要：采用同步辐射实时成像技术对比研究了不同电流密度对Cu/Sn-9Zn/Ni焊点液-固电迁移行为和界面反应的影响。结果表明,当电流密度为5.0×103A/cm2时,无论电子方向如何,钎料中的Zn原子均定向扩散至Cu侧界面参与界面反应,导致Cu侧界面处金属间化合物（intermetallic compounds,IMC）的厚度大于Ni侧界面处IMC的厚度;而当电流密度升高至1.0×104和2.0×104 A/cm2时,钎料中的Zn原子均定向扩散至阴极界面,界面IMC的生长表现为"反极性效应",电流密度越高界面IMC的"反极性效应"越显著。液-固电迁移过程中Cu基体消耗明显,特别是在高电流密度条件下,电子从Ni侧流向Cu侧时,Cu基体的溶解厚度与时间呈现线性关系,电流密度越高Cu基体的溶解速率越快。此外,基于焊点中原子电迁移通量Jem和化学势通量Jchem对Zn原子和Cu在不同电流密度下的迁移行为进行了研究。
关键词：Sn-9Zn焊点;电迁移;界面反应;金属间化合物;反极性效应;
