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 《液-固钎料共存下Sn基微互连焊点的电迁移行为》

   岳 武 教授

   兰州工业学院 院长


演讲摘要：

电迁移（EM）是损害锡基互连结构与电子器件可靠性的关键因素之一。目前，电迁移相关主流研究大多围绕焊料合金组分优化、母材微观组织与晶体学特性、几何结构设计等方向展开，这类研究均建立在焊料基体完全呈液态或完全呈固态的前提之上。但受封装结构与散热条件制约，电子器件内不同焊料互连点、乃至同一互连点的不同微区之间温差极大，焊料极易呈现半固态，也就是固液共存状态。因此，从实际工程应用角度出发，十分有必要针对固液共存态焊料的电迁移行为展开研究。
本文采用线性铜 / 锡铋 58 / 铜（Cu/Sn58Bi/Cu）焊料互连试样；通过调控焦耳热效应以及互连结构不同微区的散热差异，使焊料形成固液共存状态。随后观测相偏析、空洞萌生与金属间化合物（IMC）生长行为，剖析固液共存工况下的电迁移作用机理。试验结果表明：大电流密度作用下，液态焊料层中的锡原子易与两侧母材发生冶金反应，生成大量金属间化合物；同时在重力作用下会产生大量空洞。此外，受温度场影响，固相与液相焊料之间存在原子的转变与迁移过程。


演讲人简介：

岳武，工学博士，兰州工业学院材料工程学院教授、院长。他是省级重点学科 “材料科学与工程” 学术带头人，同时担任电子封装材料与工程课题组、轴承材料及热处理课题组负责人。
现阶段主要研究方向：锡基互连结构可靠性评估与失效分析、引线框架新型铜箔开发、轴承套圈热处理变形机理分析、高耐磨涂层制备。2006 年起从事电子封装工艺优化与设计工作；2010 年后主攻锡基互连结构的电迁移（EM）行为。十余年来，系统研究了焊料互连形貌、母材晶体学特征对电迁移特性的影响；目前正在开展固液共存焊料基体下微尺度互连结构的电迁移研究。
主持 1 项国家自然科学基金（NSFC）项目、近 10 项省级课题，涵盖省级重点人才项目、省级重点研发计划、省级基础研究重点项目等；发表 SCI/EI 检索论文 30 余篇，获发明专利 4 项、实用新型专利 5 项。
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