本文以实验为基础研究了Au/NiFe/CuUBM镀层工艺对Sn-Ag-Cu软钎料润湿性的影响,结合扩散理论分析了焊盘UBM层中镍扩散的机理。为阻挡Ni的扩散,探讨了焊盘UBM镀层中加入扩散阻挡层Pd时对润湿性和焊点可靠性的影响。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)针对实际生产中的润湿不良现象,评价了五组焊盘的润湿性能;试验结果表明UBM层中的镍、铜原子扩散到焊盘表面被氧化是润湿不良的主要原因;分析得出UBM层制作工艺影响金晶粒形状、尺寸,从而影响Ni、Cu的扩散;结合润湿性对焊盘UBM层工艺参数进行了优化;(2)理论分析指出焊盘UBM镀层中Ni原子以晶界扩散为主;根据统计扩散理论与试验结果计算了180℃/24小时、160℃/24小时、160℃/48小时下Ni原子在UBM的金层中晶界扩散系数和扩散距离;(3)研究了焊点经过热冲击循环后垂直侧IMC演变规律;焊点推力强度值随着热循环周期的变化规律,并总结了断裂位置的演变规律;(4)焊盘UBM中加入扩散阻挡层Pd后焊点润湿铺展良好;实验结果表明Pd对Ni、Cu原子的扩散具有一定的阻挡作用,Pd原子会影响UBM层晶粒的形态及大小,使溅射金层与电镀金层的分界面消失;(5)老化作用加速了焊点垂直侧裂纹及裂纹孔的生成,使钎料剥落下来;老化后的焊点推力测试结果表明,Pd元素的存在有利于增强金属间化合物彼此间的结合力,使得平均推力强度值随老化周期的增加减小较缓和。