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FeNi合金UBM圆片级封装焊点剪切力研究: 2015年; Fe Ni合金与无铅焊料反应速率低,生成的金属间化合物(IMC)较薄,有望作为圆片级封装(WLP)凸点下金属(UBM)层材料。对两种Fe Ni UBM以及一种Cu UBM圆片级封装样品进行回流、湿热以及预处理实验,并通过推球的方法,对其焊点进行剪切测试。通过断面与截面分析,研究其在不同处理条件下的金属间化合物生长情况,分析其断裂模式。结果表明,Fe Ni UBM焊点剪切力高于Cu UBM。Fe47Ni UBM与焊料反应生成的金属间化合物较薄,对于剪切力影响较小,而Fe64Ni UBM与焊料反应生成离散的Cu Ni Sn金属间化合物,对于其焊点强度有提高作用,Cu UBM与焊料反应生成较厚的金属间化合物,会明显降低焊点的剪切力。断面分析表明,Cu UBM会随焊球发生断裂,其强度明显小于Fe Ni UBM。; 奚嘉陈妙肖斐龙欣江张黎赖志明; 关键词：剪切力

再布线圆片级封装板级跌落可靠性研究被引量：5: 2013年; 再布线圆片级封装通过对芯片焊区的重新构造以及无源元件的集成可以进一步提升封装密度、降低封装成本。再布线圆片级封装器件广泛应用于便携式设备中,在实际的装载、运输和使用过程中抗冲击可靠性受到高度重视。按照JEDEC标准对再布线圆片级封装样品进行了板级跌落试验,首先分析了器件在基板上不同组装点位的可靠性差异;然后依次探讨了不同节距和焊球尺寸、再布线结构对器件可靠性的影响;最后,对失效样品进行剖面制样,采用数字光学显微进行形貌表征。在此基础上,结合有限元分析对再布线结构和铜凸块结构的圆片级封装的可靠性和失效机理进行深入地阐释。; 茹茂翟歆铎白霖陈栋郭洪岩李越生肖斐

再布线圆片级封装的温度循环可靠性研究被引量：2: 2013年; 圆片级封装再布线层结构改变焊盘布局从而提升器件I/O密度和集成度,在移动电子产品中得到广泛应用,其热机械可靠性备受关注。按照JEDEC标准对含RDL结构的WLP器件进行了温度循环试验,研究了WLP器件结构对可靠性的影响。结果表明,随样品节距减小,器件的可靠性降低;相同节距时,焊球直径越小可靠性越低。通过失效分析发现了3种与互连结构有关的失效模式,其中一种与RDL结构直接相关,且对大节距的WLP器件可靠性产生了较大影响。结合有限元模拟,对再布线结构圆片级封装的失效机理进行了深入地分析。; 杨东伦翟歆铎陈栋郭洪岩肖斐; 关键词：温度循环

先进电子封装中焊点可靠性的研究进展被引量：9: 2022年; 在先进封装中器件小型化的趋势下,焊点所处的服役环境越加苛刻,这对焊点材料提出了更高的可靠性要求。为保证微小尺寸焊点的可靠性,具有较强扩散阻挡能力的铁镍、铁镍磷和镍钴磷等合金作为新型凸点下金属层(Under bump metallization,UBM)应用。同时,微量元素对焊料合金力学性能、润湿性及界面化合物生长的调节作用也被广泛研究,以指导新型焊料的制备。与此同时,可靠性分析技术发展迅速。高精度的三维X射线显微镜(Three dimensional X-ray microscopy,3D-XRM)和超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscopy,SAM)等先进无损分析技术在界面表征、缺陷快速定位上的得到广泛应用;透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)、电子探针(Electron probe micro-analysis,EPMA)和背散射电子衍射(Electron back-scattered diffraction,EBSD)等前沿技术填补了纳米尺度表征以及未知物相鉴定等技术空白。随着可靠性分析能力的提高,材料在高温、温度循环、机械应力、电流等常见的单场应力下的失效行为和机理研究日趋成熟。由于多物理场耦合的形式更接近小尺寸焊点实际的工作应力状态,其失效行为机理以及寿命模型逐渐成为研究热点。; 高丽茵李财富刘志权刘志权; 关键词：先进封装焊点可靠性

元素掺杂对Bi电迁移影响的第一原理计算: 2011年; 应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题。在SnBi体系中掺杂Zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒。结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.18 eV;加入Zn后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.48 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.22 eV。由此可得,Zn和Sb的加入都能够提高Bi的扩散激活能,起到抑制扩散的作用。通过分析态密度可知:加入Zn和Sb后,体系中Sb与Bi的p态曲线几乎完全重合,比Sn与Bi的p态曲线重合度高很多,说明Sb和Bi的共价键作用很强,且比Sn-Bi的共价键作用强,从而增加Bi的扩散能垒。同样,Zn和Bi的p态曲线重合度也比Sn和Bi的曲线重合度高很多,表明Zn—Bi的共价键同样比Sn—Bi的共价键强,所以Zn的加入同样增加Bi的扩散能垒。总结说来,Sb和Zn的掺杂能够抑制SnBi焊料中Bi的电迁移。; 庞学永刘志权王绍青尚建库; 关键词：第一原理计算电迁移

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国家科技重大专项(2011ZX02602)