解析釬料的電子遷移現象(一)
一、問題的引出電子遷移長期以來用于研究半導體配線缺陷的形成機理及對策。伴隨著半導體配線的微細化,流過配線的電流值顯著上升。今天VLSI中的Al或Cu線寬為0.1μm、厚0.2μm的截面上,即使只通過1mA的電流,其電流密度也高達106A/cm2。面對如此大的電流密度,只要溫度稍有變化,也將很容易導致電子遷移現象發生。另一方面,對焊點來說現在其接續部分已經比較小了,例如,其細間距已可達到200μm的直徑。然而,這還遠非極限。隨著現代化工藝進程的進一步推進,半導體的微細化接續點數勢必會繼續增加,這就意味著,焊接的接續面積必然還將繼續變小。特別是在倒裝片技術中,100μm的直徑流過的峰值電流約0.2A,到2011年該尺寸已進一步縮小到50μm,對上述同樣的峰值電流來說,其電流密度便高達10^4A/cm2。由此,便可預見將來釬料的電子遷移現象必然會成為影響焊點可靠性的一個大問題。二、釬料的電子遷移電子遷移的驅動力是“電子風”,圖1說明了......閱讀全文
解析釬料的電子遷移現象(二)
電子從左向右流動,使左側的界面金屬間化合物層變厚,反過來在右側的變薄。像這樣在+極側和-極側化合物的生長的差異,是因熱擴散和電子遷移擴散的和或差的不同所導致的,在左側由于熱造成的化合物生長的方向和由電子遷移擴散驅進的化合物生長的方向一致,因而化合物生長得厚,而在右側二者是相反的,因而生長的厚度薄。另
解析釬料的電子遷移現象(三)
前面已介紹,倒裝片流入的平均電流值大致為10^4A/cm2。由此可知,缺陷的形成集中在電流密度高的部分。這里作為化合物的生長的例子,如圖6所示。Cu配線電流密度高的左側部分幾乎消失,而其化合物的生長卻很顯著。圖6 Pb3Sn的倒裝片接續部生成的電子遷移 (2.55×10^4A/cm2,155℃)倒裝
解析釬料的電子遷移現象(一)
一、問題的引出電子遷移長期以來用于研究半導體配線缺陷的形成機理及對策。伴隨著半導體配線的微細化,流過配線的電流值顯著上升。今天VLSI中的Al或Cu線寬為0.1μm、厚0.2μm的截面上,即使只通過1mA的電流,其電流密度也高達106A/cm2。面對如此大的電流密度,只要溫度稍有變化,也將很容易導致
電子產品無Pb制程的工藝可靠性問題分析(二)
三、電子產品無Pb制程工藝可靠性理解電子產品無Pb制程是怎樣影響到產品性能和工藝控制的,這是其執行的核心內容。從富Pb材料切換到無Pb材料時,失效模式和效果分析(FMEA)是有差異的。從機械角度看,典型的無Pb材料要比含Pb高的材料硬。硬度對插座設計、電氣接觸(阻抗和接觸電阻)及整個焊點均有影響。不
微合金化對Sn9Zn無鉛釬料釬焊性能影響及潤濕機理研究
鑒于Pb的毒性及各國禁Pb法令的出臺,研發可替代傳統Sn-Pb合金的無鉛釬料在世界范圍得到了廣泛關注。Sn-Zn系無鉛釬料憑借其合適的熔點、低廉的成本以及良好的力學性能,有望發展成為新一代的無鉛釬料。然而,二元Sn-Zn合金在潤濕性、高溫抗氧化性以及耐腐蝕性等方面的不足嚴重制約了該釬料體系的應用、推
稀土Ce對SnAgCu和SnCuNi釬料性能及焊點可靠性影響的研究
為適應電子、家電等行業滿足RoHS指令的需要,迫切需要研制開發可替代Sn-Pb釬料的無鉛釬料。研究無鉛釬料的目的,不只是簡單地提供一種替代品,還需要考慮無鉛釬料的力學性能、釬焊性能及焊點可靠性能夠與傳統的Sn-Pb釬料相近、釬焊設備與工藝盡量改動不大等因素,因此開展無鉛釬料的研究具有十分重要的理論意
有鉛和無鉛混合組裝的工藝可靠性區別(二)
Jessen研究了焊膏材料與PBGA、CSP引腳釬料球材料對再流焊接后空洞的影響程度,按下述不同組合而遞減:SnPb球/SAC焊膏>SAC球/SAC焊膏>SnPb球/SnPb焊膏Jessen還以下述模型(見圖3、圖4)對上述現象作了解釋。圖3 熔點:合金A>合金B圖4熔點:合金A<合金B當釬料球的熔
有鉛和無鉛混合組裝的工藝可靠性區別(一)
一、概述21世紀初,當時一些通信用終端產品(如手機等),由于國際市場的需要,率先要實現產品的無鉛化,一時給元器件、PCB等廠商帶來了產品必須迅速更新換代的巨大沖擊。當時由于元器件無鉛化的滯后,系統組裝企業曾經由于部分無鉛元器件無貨源,而只能短時用有鉛元器件來替代。這就是無鉛化早期出現過的無鉛釬料焊接
ICPAES法等9項分析測試標準征求意見
分析測試百科網訊 近日,工信部發布了一批行業標準征求意見,涉及到《電子器件用純銀釬料中雜質含量 鉛、鉍、鋅、鎘、鐵、鎂、鋁、錫、銻、磷的ICP-AES測試方法》等分析測試方法。其中《用電感耦合等離子體發射光譜法測定氫氟酸中金屬元素的含量》等4項涉及ICP-MS、原子吸收的標準為新制
影響混合合金焊點工藝可靠性的因素(三)
五、混合組裝再流焊接溫度曲線的優化1 混合組裝再流焊接溫度曲線的設計再流焊接溫度曲線的設計是確保再流焊接焊點質量和工藝可靠性的關鍵環節。對于混合合金焊點的再流焊接溫度曲線,假若直接選用純有鉛或純無鉛的再流溫度曲線,顯然均是不合適的。向后端兼容(SAC釬料球/SnPb焊膏)的再流峰值溫度的試驗
電子產品無Pb制程的工藝可靠性問題分析(一)
一、概述隨著電子信息產業的日新月異,微細間距器件發展起來,組裝密度越來越高,誕生了新型SMT、MCM技術,如圖1所示。圖1 微電子學芯片封裝技術的發展現在微電子器件中的焊點越來越小,但其所承載的力學、電學和熱力學負荷卻越來越重,對可靠性的要求也日益增高。電子封裝中廣泛采用的SMT封裝技術及新型的芯片
影響混合合金焊點工藝可靠性的因素(二)
三、PCB焊盤及元器件引腳焊端涂敷層1 PCB焊盤涂敷層PCB焊盤表面涂層對混合合金焊點的影響極大,在前面介紹過的可靠性試驗中及國內業界生產實踐中也得到了證實。從確保焊點的工藝可靠性并兼顧生產成本等綜合考慮,根據批產中各種涂層的實際表現,建議按選用的優先性大致可作如下排序:Im-Sn(熱熔)>OSP
電子產品無Pb制程的工藝可靠性問題分析(五)
這個過程可能包含以下一些步驟:① 確定可靠性要求——希望的設計壽命及在設計壽命結束之后的可接受的失效概率;② 確定負載條件——由于功率耗散原因,要考慮使用環境(如IPC-SM-785)和熱梯度,這些參數可能會發生變化,并產生大量的小型循環;③ 確定/選擇組裝的結構——元器件和基板的選擇,材料特性(如
電子遷移率的概念和計算
先討論金屬中自由電子的運動。自由電子的量子化特征不很顯著,比如它的能量不是量子化的,而是可以連續變化,因而自由電子的運動可以在經典力學的基礎上結合波粒二象性來討論。在外電場E作用下,金屬中的自由電子可被加速,其加速度為實際上,導體都有電阻,因而電子不會無限地加速,速度不會無限大。可假定電子由于和聲子
電子產品無Pb制程的工藝可靠性問題分析(四)
(6)元器件引腳電鍍和引腳材料的接合(1)引腳材料:Cu。焊盤類型為SMD,安裝傳統SnPb電鍍元器件引腳和無Pb的SnBi電鍍元器件,采用傳統Sn37Pb釬料或無Pb的SAC305釬料的焊點可靠性、溫度循環試驗的結果,如圖8所示。圖8引腳材料為Cu的焊點溫度循環試驗的威布爾分布無Pb產品和無Pb釬
怎么固定儲液器?
儲液器各部件間一般采用釬焊的連接方式固定。因為釬焊是采用液相溫度(熔點)比母材固相溫度低的金屬材料作為釬料,將零件和釬料加熱到釬料熔化,利用液態釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與母材相互溶解和擴散而實現連接零件的方法。 釬焊的優點 a)、釬焊接頭平整光滑,外形美觀。 b)、釬焊加熱溫度較低,對
理想焊點的質量模型及其影響因素有哪些?(一)
一、 軟釬接焊點對電子系統可靠性的貢獻在整個電子產品的裝聯工藝過程中,“軟焊接”的權重可達60%以上,它對電子產品的整體質量和可靠性有著特殊的意義。軟釬接是影響電子產品制造質量的主要根源(1)電子產品制造的所有質量問題中,由焊接不良造成的可高達80%。(2)現代高密度電子產品互連質量問題中,由焊接不
解讀BGA、CSP再流焊接接合部工藝可靠性設計(一)
一、確定必要的釬料量1.確定必要釬料量(體積)的理論依據濱田正和認為:BGA、CSP再流焊接接合部的結構具有下述3個特征。① 凸形再流焊接接合部,不像QFP那樣可以通過外部引線來吸收外部的負荷和應力,BGA、CSP完全靠釬料自身來確保可靠性。② 在BGA、CSP封裝內部也有接合部(見
石棉釬維的物理性質
石棉纖維的軸向拉伸強度較高,有時可達374×10^4㎏/㎡,但不耐折皺,經數次折皺后拉伸強度顯著下降。石棉纖維的結構水含量為10~15%,以含14%的較多。加熱至600~700℃(溫升10℃/分)時,石棉纖維的結構水析出,纖維結構破壞、變脆,揉搓后易變為粉末,顏色改變。石棉纖維的導熱系數為0.104
石棉釬維的化學性質
蛇紋石石棉的耐堿性能較好,幾乎不受堿類的腐蝕,但耐酸性較差,很弱的有機酸就能將石棉中的氧化鎂析出,使石棉纖維的強度下降。角閃石石棉屬于單斜晶系構造。顏色一般較深,比重較大,具有較高的耐酸性、耐堿性和化學穩定性,耐腐性也較好。尤其是藍石棉的過濾性能較好,具有防化學毒物和凈化被放射性物質污染的空氣等重要
新型薄膜半導體電子遷移速度創紀錄
?科技日報北京7月17日電?(記者劉霞)據美國趣味科學網站16日報道,來自美國麻省理工學院、美國陸軍作戰能力發展司令部(DEVCOM)陸軍研究實驗室和加拿大渥太華大學等機構的科學家,利用名為三元石英的晶體材料,成功研制出一種新型超薄晶體薄膜半導體。薄膜厚度僅100納米,約為人頭發絲直徑的千分之一。其
新型薄膜半導體電子遷移速度創紀錄
據美國趣味科學網站16日報道,來自美國麻省理工學院、美國陸軍作戰能力發展司令部(DEVCOM)陸軍研究實驗室和加拿大渥太華大學等機構的科學家,利用名為三元石英的晶體材料,成功研制出一種新型超薄晶體薄膜半導體。薄膜厚度僅100納米,約為人頭發絲直徑的千分之一。其中電子的遷移速度創下新紀錄,約為傳統半導
為什么銅可以降低電子遷移效應
您可以記住這個技巧,升失氧,降得還,即:化合價升高的失去電子被氧化,化合價降低的得到電子被還原,您對問題的理解是錯誤的,因為+2價銅是缺少兩個電子而不是有兩個電子.
理想焊點的質量模型及其影響因素有哪些?(三)
4 偏析少的釬料組織偏析對焊點可靠性的影響(1)偏析少的微細強化相均勻分布的釬料結晶組織是人們所追求的。而由于偏析等形成的脆性相,即使在低應力下也會成為破壞的起點。(2)ENIG Ni/Au鍍層在再流過程中Au層會溶解于釬料中,因為界面上形成的AuSn4層是相鄰于富Pb區域的,熱循環試驗中,
解讀BGA、CSP再流焊接接合部工藝可靠性設計(二)
在此場合下BGA、CSP中央部分將存在間隙G,為填充該間隙G所必需的釬料量(如圖6所示),其體積V可按下式求得。為填補這個間隙G所必需的釬料量,即最大釬料量Qmax,可按下式求得Qmax=πD^2G/4(mm3) (2)圖6 必需釬料量的確定二、焊盤設計圖7所示為BGA、CSP封裝結構參數,
遷移、遷移壓力介紹
遷移或稱移居(migration)是指具有某一基因頻率群體的一部分,因某種原因移至基因頻率不同的另一群體,并雜交定居,從而改變了群體的基因頻率,這種影響也稱遷移壓力(migration pressure)。遷移壓力的增強可使某些基因從一個群體有效地散布到另一群體中。大規模的遷移會形成強烈的遷
解讀SMT再流焊接焊點的工藝可靠性設計(二)
二、接合部工藝可靠性設計的任務針對表面貼裝生產現場不同工序組合,可能就是產生質量問題的原因。例如,對接合部可靠性產生影響的因素有:① 焊膏印刷工序對PCB焊盤所供給的釬料量的設定;② 貼片工序中元器件對PCB焊盤的位置偏差,以及元器件電極部與PCB焊盤間的間隙;③ 再流焊接工序中溫度曲線的優
電子元器件電極表面狀態對互連焊接可靠性的影響(一)
一、從可靠性的角度出發現代各類電子元器件引腳(電極)所用基體金屬材料及其特性,以及在基體金屬上所可能采取的各種抗腐蝕性及可焊性保護涂層材料的焊接性能,涂層在儲存過程中發生的物理、化學反應,涂層的成分、致密性、光亮度、雜質含量等對焊接可靠性的影響,從而優選出抗氧化能力、可焊性、防腐蝕性最好的涂
電子鼻和電子舌優化藍圓鲹調味基料的制備日本電子舌
本文利用電子鼻和電子舌分析酶解產物的揮發性氣味和味覺作為主要指標,水解度和腥氣值為輔助指標,通過篩選Z佳蛋白酶,利用單因素試驗和響應面法優化酶解工藝制備Z優藍圓鲹蛋白酶解液,并對其氨基酸的組成和呈味核苷酸二鈉的含量進行檢測及分析。 檢測樣品:藍圓鲹(Decapterus maruadsi
現代電子裝聯工藝可靠性(五)
其特點是:●由于焊點的微細化,人手不可能直接接近,基本上屬于一種“無檢查工藝”。因此,必須要建立確保焊點接觸可靠性的保證系統(對制造系統的要求)。焊點內任何空洞、異物等都會成為影響接續可靠性的因素(對接合部構造的要求)。●在再流過程中由于熱引起的BGA、CSP或PCB基板的變形翹曲均會導致焊點釬料空