细间距倒装芯片互连过程中焊点界面金属间化合物的形成与演化

摘要

利用凸点间距为100 μm,高度约为45 μm,焊料成分为Sn-3.0Ag-0.5Cu(质量分数,％)(SAC305)的倒装芯片与树脂基板互连封装,研究芯片单侧凸点及芯片与BT基板焊点互连回流过程中界面金属间化合物(intermetalic compound,IMC)的形成和演化.结果表明,封装互连前,在芯片单侧镍焊盘界面上形成了长针状(Ni,Cu)3Sn4和薄层状Ni3P,由于反应过程中焊料基体中Cu原子的大量消耗,没有形成典型的(Cu,Ni)6Sn5.封装互连过程中,由于大量Cu原子从铜界面扩散到镍界面,促使镍焊盘界面(Ni,Cu)3Sn4逐渐转化成(Cu,Ni)6Sn5,形貌由针状转变成短棒状,反应后(Cu,Ni)6Sn5成为主要IMC层；在铜焊盘界面上,形成了一层短棒状的(Cu,Ni)6Sn5,由于从镍焊盘界面扩散过来的Ni原子对Cu3Sn生长的限制作用,反应后没有形成典型的Cu3 Sn.