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探討微電子構裝銲點可靠度的材料的材料選擇問題
閱讀：878 發布時間：2013-3-1
探討微電子構裝銲點可靠度的材料
因應電子產品日趨輕薄短小的需求，覆晶技術搭配球腳格狀陣列的封裝已成為現今的封裝主流技術，其中銲錫凸塊的材料選擇共更相形重要。
一般來說，銲錫凸塊包含兩個部分：
一為銲錫球，
另一部份則是凸塊底層金屬（under bump metallurgy）。
傳統的銲錫球所采用的材料是共晶錫鉛，其共晶溫度為183°C。由于共晶錫鉛具有良好的機械性質，再加上因長年使用的所建立的物理、化學、機械性質資料庫，因此目前共晶錫鉛仍是電子工業zui普遍使用的銲錫材料。但是由于環境污染的考量，近年來無鉛銲錫的研發已經成為電子工業相當重要的一環。目前較受矚目的無鉛銲錫為Sn-Ag為主的合金。Sn-Ag合金的熔點則較高約為220°C，而其優異的機械性質使其成為無鉛銲錫的候選材料之一。相較于Sn-Ag合金而言，Sn-Ag-Cu合金的共晶溫度較低（217°C），且其潤濕性及機械性質皆比較優良，因此Sn-Ag-Cu合金為目前*的候選材料之一。
凸塊底層金屬通常是由許多金屬層所構成的。其除了必須與銲錫的連接外，還必須阻止Al或Cu與銲錫在迴銲或使用時的相互反應。現今的UBM結構包括Cr/CrCu/Cu，Ti/Cu/Cu，Ti-W/Cu/Cu，Ni/Cu及無電鍍Ni/Cu。至于以Cu為主的凸塊底層金屬已經逐漸被淘汰，因為Sn和Cu會快速反應生成易碎裂的Cu-Sn介金屬生成物。而以Ni為主的凸塊底層金屬則因其與Sn的反應較慢而受到青睞。一般在Ni/Cu或無電鍍Ni/Cu凸塊底層金屬中，鎳或無電鍍鎳是扮演潤濕層與擴散阻絕層的角色，而銅則是作為導線。
累積多年評估銲錫接點的可靠度的經驗。以下將分就無鉛銲錫的制備及其性質探討及銲錫與不同基板的界面反應與微觀結構進行介紹。此外，在目前的電子產品中，晶片與導線架之間的連接仍然主要是利用打線接合技術，
探討金線與鋁墊之間的界面反應。
參考資料：
http://www.jiance17.com/