倒装芯片上金属布线/凸点互连结构中原子的定向扩散

采用倒装芯片互连凸点串联回路研究了高温、高电流密度条件下倒装芯片上金属布线/凸点互连结构中原子的定向扩散现象,分析了互连结构中受电应力和化学势梯度作用的各相金属原子的扩散行为.在电迁移主导作用下,Ni(V)镀层中的Ni原子的快速扩散导致原本较为稳定的Ni(V)扩散阻挡层发生快速的界面反应,造成Al互连金属与焊料的直接接触.Al原子在电子风力作用下沿电子流方向向下迁移造成窗口附近焊料中Al原子含量逐步上升,同时,空位的反向迁移、聚集形成过饱和,导致Al互连中形成大面积空洞.焊料中的Sn,Pb原子在化学势梯度 关键词： 倒装芯片 凸点 电迁移 扩散     

BaPbO3与BaTiO3多晶态陶瓷缺陷结构对比

BaPbO，是具有类金属导电特性的钙钛矿结构导电陶瓷，其晶体结构由Ba2＋和O^2-离子紧密堆积形成，pb^4＋离子占据由O^2-离子形成的八面体空隙。BaTiO3同为钙钛矿结构的陶瓷材料，由Ba^2＋和O^2-离子紧密堆积形成，Ti^4＋离子占据由O^2-离子形成的八面体空隙。BaPbO3和BaTiO3的A位离子相同,B位离子都为可变价离子。     

受主掺杂BaPbO3陶瓷的缺陷结构

采用高温平衡电导法测定高温平衡电导率随氧分压(10^－12～10⁵ Pa)的变化曲线, 阐明了受主掺杂BaPbO₃的缺陷结构, 解释了材料的导电机理. 高氧分压下, Pb离子空位缺陷占主导, 电荷补偿缺陷为空穴; 随着氧分压的下降, 材料由本征缺陷占主导向杂质缺陷占主导转变, 受主杂质成为主导缺陷, 电荷补偿缺陷为空穴; 在低氧分压下, 电荷补偿缺陷由空穴转变为氧离子空位. 受主掺杂浓度的下降, 导致高温电导率下降, 并引起本征缺陷占主导向非本征缺陷占主导的转变点向低氧分压方向移动, 同时低氧分压区域的电荷补偿缺陷由空穴转变为氧离子空位的转变点也向更低的氧分压方向移动.     

受主掺杂BaPbO3晶体的缺陷化学模型

以高温平衡电导法测定高温平衡电导率随氧分压的变化为基础, 具体分析了不同氧分压范围内主要缺陷类型——包括空穴、电子、氧离子空位、铅离子空位和杂质缺陷随氧分压的变化规律, 通过一定的理论假设, 建立了以空穴、电子、氧离子空位、铅离子空位和杂质缺陷为主要缺陷类型的受主掺杂BaPbO3材料的缺陷化学模型.     

Sn3.0Ag0.5Cu倒装焊点中的电迁移

采用10⁴ A/cm²数量级的电流密度对Sn30Ag05Cu倒装焊点中的电迁移机理作了研究.电迁移引起的原子（或空位）的迁移以及在此过程中形成的焦耳热,使Sn30Ag05Cu倒装焊点的显微形貌发生变化.电迁移作用下,由于空位的定向迁移和局部的电流聚集效应使阴极芯片端焊料与金属间化合物界面形成薄层状空洞.处于阴极的Cu焊盘的Ni（P）镀层与焊料间也产生了连续性空洞,但空洞面积明显小于处于阴极的芯片端焊料与金属间化合物界面.焊盘中的Cu原子在电迁移作用下形成与电子流方向一致的通量,最终导致焊点高电流密度区域出现连续性的金属间化合物且金属间化合物量由阴极向阳极逐渐增多. 关键词： Sn30Ag05Cu 倒装 焊点 电迁移