鎳微納米針錐的超聲鍵合技術(shù)研究.pdf

1、隨著微電子產(chǎn)品向高性能、集成化方向發(fā)展，3D疊層封裝被認為是下一代封裝技術(shù)的主流。鍵合工藝作為電子封裝技術(shù)的核心，直接影響著封裝密度、效率、成本及可靠性。傳統(tǒng)熔融鍵合因工藝溫度較高，產(chǎn)生的殘余熱應(yīng)力會嚴重影響封裝的可靠性，因此，適用于3D疊層封裝的低溫鍵合技術(shù)成為近年來的研究熱點。本課題提出一種新的鍵合方法——基于微納米針錐的超聲鍵合技術(shù)，即在鍵合面兩側(cè)分別形成軟焊層和鎳微納米針錐層，經(jīng)過短時超聲加壓，將表面微納米針錐嵌入軟焊層中，以實

2、現(xiàn)鍵合。與傳統(tǒng)熱壓鍵合相比，該工藝可在室溫大氣條件下進行，鍵合壓力較小，且鍵合時間被大幅縮短。引入的超聲振動有效地改善了由于不完全壓入而形成的界面空洞，進而提高了鍵合的質(zhì)量與可靠性。在實驗中，分別選取平面錫層和Sn-Ag-Cu焊球作為軟焊層，通過對各種參數(shù)的調(diào)整，確定了最優(yōu)化的工藝條件。本文借助掃描隧道電子顯微鏡和高分辨透射電子顯微鏡對鍵合界面形貌進行研究，討論了界面空洞、形變、破碎和摩擦等現(xiàn)象，闡釋了超聲振動對鍵合界面的影響。本文分析