文惠东，林鹏荣，练滨浩，王　勇，姚全斌

(北京微电子技术研究所，北京100076 )



多次回流对不同成分Sn-Pb凸点IMC生长的影响

文惠东，林鹏荣，练滨浩，王勇，姚全斌

(北京微电子技术研究所，北京100076 )

摘要：以不同成分Sn-Pb凸点为研究对象，分析回流次数对凸点IMC生长的影响。试验结果表明，多次回流中，5Sn95Pb凸点的剪切强度变化幅度最大，其余凸点抗剪切强度波动范围较小。凸点界面处IMC层厚度值均逐渐增大，其中3Sn97Pb和5Sn95Pb凸点界面处的IMC厚度增加速度较慢。界面IMC层晶粒尺寸逐渐增大，10次回流后，3Sn97Pb和63Sn37Pb凸点界面处观测到长轴状凸起，5Sn90Pb和10Sn90Pb凸点界面处IMC层呈现出较为平坦的形态。

关键词：倒装焊；Sn-Pb凸点；多次回流；IMC生长

1　引言

随着集成电路封装密度的不断提高，传统引线键合已无法满足要求，倒装焊技术应运而生并得到了广泛应用，其中又以凸点制备、芯片倒装等为关键技术。回流焊作为凸点制备的关键工序，直接影响着凸点的焊接质量，进而影响倒装焊器件的封装质量及可靠性。凸点制备技术常采用Sn-Pb焊料，其中主要是Sn 与UBM金属发生冶金反应[1]，界面处IMC的形成也主要依靠Sn与UBM之间的冶金反应。焊料中Sn含量对于界面处的冶金反应有着极其重要的影响。有关研究表明，当Sn含量不同时，界面处形成的物质也不尽相同。之后，通过芯片倒装使得芯片与外壳形成机械连接与电连接，在此过程中，凸点经历第二次回流，凸点与UBM界面处的IMC进一步发生了变化[2]，而IMC状态则是影响凸点可靠性的重要因素之一，因此进行多次回流对不同成分Sn-Pb凸点IMC生长影响的研究很有必要。……