焦耳热作用下共晶锡铋焊点电迁移特性研究

摘要

电迁移可以引发芯片内部互连金属引线(单一元素)中的原子或离子沿电子运动方向移动。但是，在共晶锡铋焊点中，组成的元素为锡和铋而非单一元素。由于铋原子和锡原子在高电流密度下具有不同的迁移速率，因此共晶锡铋钎料具有独特的电迁移特性。本实验采用的电流密度为104A／cm2，同时焦耳热会引发焊点温度从25℃升高至49℃，富铋相在此温度下会发生明显粗化，除此之外，铋原子会首先到达正极界面处并会形成坚硬的阻挡层使得锡原子的定向运动受到阻碍，最终，富锡相会凸起，其与负极界面间会有凹谷形成。