微电子封装中全Cu3Sn焊点形成过程中的组织演变及生长形貌

摘要

在3D封装中,全Cu3Sn焊点逐渐得到广泛应用.选择270℃,1N分别作为钎焊温度和钎焊压力,在不同钎焊时间下制备焊点,分析其组织演变过程,分别观察不同钎焊温度和钎焊时间下Cu6Sn5立体形貌,以研究Cu6Sn5生长规律及温度对其生长形貌的影响.结果表明:钎焊30min后Cu基板与液态Sn之间形成扇贝状Cu6Sn5,Cu6Sn5与Cu基板之间出现一层较薄的Cu3Sn.当钎焊时间增加到60min后,液态Sn全部被消耗,上下两层Cu6Sn5形成一个整体.继续增加钎焊时间,Cu3Sn以Cu6Sn5的消耗为代价不断长大,直到480min时Cu6Sn5全部转化成Cu3Sn.Cu6Sn5长大增厚过程为表面形核、长大、小晶粒融合、包裹初始大晶粒.随着钎焊温度的增加,Cu6Sn5的形貌逐渐由多面体状变为匍匐状.