【摘 要】
：
随着电子元器件逐渐向集成化、系统化方向发展,为追求更高的封装密度,3D封装技术应运而生。在此背景下,芯片键合工艺也在不断演进。固-液互扩散工艺由于键合压力小,并且能实现低温键合,高温服役,因而被应用到3D封装领域。然而,固-液互扩散键合的最大劣势在于整体工艺时间较长,限制了其大规模应用。此外,随着焊点尺寸的减小,焊点内的晶粒数目也在急剧减少,当其尺寸减小至50μm以下时,通常仅含有1～2个晶粒,而
论文部分内容阅读
随着电子元器件逐渐向集成化、系统化方向发展,为追求更高的封装密度,3D封装技术应运而生。在此背景下,芯片键合工艺也在不断演进。固-液互扩散工艺由于键合压力小,并且能实现低温键合,高温服役,因而被应用到3D封装领域。然而,固-液互扩散键合的最大劣势在于整体工艺时间较长,限制了其大规模应用。此外,随着焊点尺寸的减小,焊点内的晶粒数目也在急剧减少,当其尺寸减小至50μm以下时,通常仅含有1～2个晶粒,而由于焊点的主要组成相Sn以及常见金属间化合物都具有显著的各向异性,焊点的性质将主要由晶粒取向决定,因而如何有效控制焊点的晶粒取向将成为亟待解决的关键问题。因此,本课题基于目前封装领域的关键点,探究利用热迁移效应来加速形成全金属间化合物焊点,并研究温度梯度对焊点晶粒取向的影响,探索控制晶粒取向的新方案。研究内容主要有三个方面:一、温度梯度作用下焊点界面IMC（Intermetallic compounds,金属间化合物）的生长行为;二、温度梯度对Sn晶粒取向及晶粒数目的影响;三、温度梯度对焊点界面IMC晶粒取向及晶界取向差的影响。本文通过等温回流以及热迁移对比实验,观察到在等温回流条件下,两侧界面IMC呈现对称生长,并且随着回流时间的延长,Cu6Sn5始终保持扇贝状形貌;而在热迁移过程中,焊点冷端Cu6Sn5不断增厚,并逐渐由扇贝状向块状转变,而热端Cu6Sn5则在热迁移初始阶段增长至一定厚度后保持不变,并且始终呈现扇贝状形貌。对Cu原子的热迁移路径进行验证,观察到Cu原子在液态钎料中,由热端向冷端迁移,使得冷端熔融钎料中的Cu原子过饱和,促进冷端Cu6Sn5的析出。在热端260℃的条件下,Cu原子在液态钎料中的传递热Q*为20.1 k J/mol。此外,对热迁移条件下下焊点界面IMC的生长机制进行了探究,观察到冷端IMC生长属于热迁移-反应速率控制。在熔融焊点凝固过程中施加温度梯度,观察到在钎料层温度梯度为987℃/cm和762℃/cm时,焊点中Sn晶粒数目较多,Sn晶粒[001]方向与Cu基板之间的夹角θ主要在0-50°;适当减小凝固时钎料层的温度梯度至503℃/cm,焊点中的Sn晶粒数目也在减少,并且θ角主要集中在0-30°;进一步减小温度梯度至295℃/cm,焊点主要由单个Sn晶粒组成,并且Sn晶粒的择优取向特征更为明显,θ角主要集中在0-10°。在钎焊过程中施加温度梯度,观察到在更大的温度梯度作用下,冷端Cu6Sn5呈现出更为显著的择优取向特征,其[0001]方向近乎垂直于Cu基板,并且随着热迁移时间的延长,沿[0001]方向生长更快的Cu6Sn5大晶粒逐渐吞并择优取向并不明显的小晶粒,导致冷端Cu6Sn5的织构特征得到进一步加强。此外,观察到更大的温度梯度使得冷端Cu6Sn5晶界取向差在0-10°范围内出现的频率更高,然而这一数值并不随着热迁移时间的延长而发生明显变化。
其他文献
无铅钛酸钡是一种典型的、重要的铁电材料,已广泛应用于电容器、传感器、电光器件等多种应用。然而,块体Ba Ti O3表现出低c/a比（1.01）、低居里温度（～120℃）和小饱和极化（～20μC/cm~2）。由于铅基铁电体,例如PZT的诞生,其拥有高四方性,大的极化值与高的居里温度,所以在压电陶瓷领域,电容器领域均大量应用了铅基铁电体。但是随着环保产业的不断发展,欧盟和其他经济体纷纷出台政策限制含铅
热电材料是利用半导体的Seebeck效应和Peltier效应实现热能和电能直接相互转换的一类新型能源材料,在热电发电和热电制冷领域具有广泛的应用前景。在中温发电领域内,PbTe有着无可比拟的优势,已经获得了非常优异的热电性能。但是Te元素含量稀少且价格昂贵,商业化应用被限制。而PbS与PbTe具有相同的晶体结构和相似的电子结构,由于S元素的含量极其丰富,因此从成本上来说PbS化合物是取代PbTe化
背景:口服华法林治疗广泛用于心血管疾病尤其是术后病人的抗血栓治疗。由于华法林治疗窗窄,所有接受华法林抗凝的病人必须定期检测凝血指标,及时调整药物剂量以将INR（国际标准化比值）维持在目标区间。基于INR的自我检测和远程随访的抗凝管理模式已开始被应用于心脏瓣膜置换术后病人的华法林治疗,然而这种远程管理模式与传统医院抗凝管理模式的有效性、安全性并未得到一致评价。目的:本研究通过比较接受基于INR的自我
目的在结直肠癌的内科治疗中,奥沙利铂是主要的抗肿瘤药物,但在临床应用时,容易出现化疗药物耐药的情况,从而限制了医师选择治疗方案。等离子体活化液（Plasma Activity Media,PAM）是由低温及标准大气压下的等离子体处理液体介质产生的一种等离子体溶液,已被证明具有抑制肿瘤细胞的作用。本研究以氦气（He）为工作气体,用等离子体处理DMEM培养基制备具有特殊活性的等离子体活化液,研究活化液
目的:比较进展期胃癌患者在术前接受新辅助化疗后对术后近期并发症的影响。方法:本研究回顾性分析了我院在2015年1月至2020年12月接受胃癌根治术的可切除进展期胃癌患者。选择直接手术的患者为对照组,采用倾向评分匹配及多元回归模型方法控制混杂,匹配后比较两组的手术安全性,主要观察结果是两组的术后近期并发症的发生率,包括术后并发症的Clavien-Dindo分级和分类;次要观察结果是两组的手术时间、术
目的:本研究主要通过比较患儿术后不同时刻Wong-Baker面部表情疼痛评分、记录患儿的苏醒时间、Steward苏醒评分、患儿术后不良反应发生数目等指标来对比小儿腺样体及扁桃体切除术前静脉注射酮咯酸氨丁三醇联合地塞米松与术前单独静脉注射酮咯酸氨丁三醇这两种镇痛模式对控制患儿术后疼痛效果的差别。方法:本研究选择2021年1月-9月在新疆维吾尔自治区人民医院行择期腺样体及扁桃体切除术的患儿100例,A
基于表面等离子共振效应的超材料结构生色展现出可调控性强、光学响应波段宽、适用性广等优点而具有很大的研究和应用前景,但目前的大多数相关研究集中依赖于电子束曝光技术的纳米刻蚀工艺,以该方法构建超结构复杂程度高,离实际生长应用仍有较大的距离。基于此,本课题提出了利用脉冲激光沉积技术、通过搭建复合靶材并控制脉冲激光沉积的扫描方式实现贵金属Au第二相掺杂的VO2复合膜的自组装生长,并利用金属纳米颗粒与介电薄
在电子制造领域,软钎焊技术一直是应用最广泛的焊接技术之一。随着电子元器件越来越往高密度、高功率的方向发展,其焊点的结构设计也越趋于复杂。对于需要使用局部加热,但基体材料散热能力又强的焊接结构,现有软钎焊技术难以达到预期的焊接效果,亟需开发新的焊接技术。为解决上述问题,本文利用感应加热热输入量大且可以实现局部选择性加热的特点,辅以铁氧体对电磁场实现聚焦,开发了一种基于聚焦电磁感应加热的软钎焊方法。并
目的:本文基于多主体协作在城市突发公共卫生事件应急处置中的重要作用,以深圳市新冠肺炎疫情防控为个案,分析城市中多主体参与应急处置协作的情况以及协作意愿、目标和行为等,从动力和阻碍两方面对当前多主体协作存在的问题与原因进行深入探讨,旨在对促进城市突发公共卫生事件应急处置多主体协作高效、稳定、可持续发展提供优化建议,为全面提升城市突发公共卫生事件应急处置能力,进一步推进城市现代治理体系和治理能力现代化
随着电子行业的发展,微电子系统呈现出高集成度、微型化、高效率、高能量的特点,这些改变使得芯片的散热需求进一步提高。传统的散热封装结构为陶瓷覆铜板焊接热沉,结构中的陶瓷层自身热导率低,且陶瓷与金属的焊接界面多,界面热阻进一步降低导热能力。同时传统散热封装结构还面临着由于陶瓷层和金属层之间的热膨胀系数不同带来的热失配问题。本研究旨在通过设计新的散热封装结构解决以上问题。本研究使用高热导率的Al/SiC