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1、在尺寸效应下无铅微焊点界面反应的影响研究畏文龙，于治水，经敬楠，秦优琼(上海工程技术大学材料工程学院，上海201620)摘要：随着电子产品不断向高密度、高精度、细间距和微尺度方向发展，其内部焊接尺寸也随之不断缩小，已从直径为760pm的BGA焊点逐渐转变为直径纳米级的微焊点。本文通过对界面反应机理的分析，综述了无铅微焊点在尺寸效应下的可靠性，重点阐述了其金属间化合物在热压力作用下的界面反应。归纳了常用添加元素对微连接IMC层的作用。最后对目前的研究做出了展望。关键词：3D-WLP;尺寸效应；无铅微焊点；界面反应中图分类号：
2、TG454文献标识码：ATheresearchofinterfacereactioninfluenceinLeadmicro-bumpunderthesoldervolumeeffectChangWen-long,YuZhi-shui,JingJing-nan,QinYou-Qiong,(CollegeofMaterialsEngineering>ShangliaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620»China)Abstract：Withthetrendtowards
3、miniaturizationandvery-large-scaleintegrationofcircuitsonSidevices,electronicpackagingrequirehigherI/Odensity,smallerfeaturesize,andbetterperformance,itsinternalweldingsizehastobeshrunk.Thebumpsareconvertedfromadiameterof760pmBGAsolderintonano-levelmicro-bumps.Int
4、hispapertheinterfacereactionmechanismofmicro-bumpwasanalyzed,thereliabilityoflead-freesolderjointsunderthesoldervolumeeffectwasreviewed,andtheIMClayerinterfacereactioninthcrmo-comprcssionbonding.SummarizestheroleofcommonelementsaddedintothesolderandUBMlayerswerefo
5、cusedon.Finally,theprospectofpresentresearchsituationwasdiscussed・Keywords：3D-waferlevelpackage;soldervolumeeffect;lead-freemicro・bump;interfacereaction收稿日期：2011-12-14基金项目：上海市教委第五期“材料精密成型与控制”重点学科［J5104J资助作者简介：茯文龙（1988-）»男，河南荥阳人,在读硕士，研究方向为无铅微焊点连接.Email：changwcn_lon
6、g@126.com指导老师：于治水（I960•人男，山东青岛人，教授，瞬上，研究方向为新材料连接原理及工艺.Email：yu_zhishui@163.com引言随著消费类电子产品小型化的需求，其设计梢度已逐渐提升到45nm英至32nm节点，其封装模式也逐渐从2D封装转变为3D-WLP（WaferLevelPackage,晶圆级封装芯片）封装。与此同时，电子元器件尺寸及封装结构的无铅微焊点尺寸也在不断微小化，rti此带來了具可靠性和I耐久性等方面的考验。IBM⑴、CERN121等公司以及IMEC〔习（Interunivers
7、ityMicroelectronicsCentre,微电了研究中心）针对半导体行业的发展趋势，对芯片3D-WLP技术进行了深入研究。IMEC中心的B.Swinnen⑶在研究屮提出，随着焊料尺寸的不断缩小，焊料和UBM（UnderBumpMetallurgy,焊料下的镀层）所形成的IMC将起到越來越重要的作用。当尺寸从760pm向20pm发展时，其焊料町能在一次回流焊之后完全形成金属件化合物。当今的微连接技术中，无铅微焊点因为它较低的材料成木以及工艺需求逐渐成为目询关注度最高、应用最广的一种技术。随着近期微电子封装技术的飞速
8、发展，摩尔定律所期望的每18个刀性能提升一倍的情况也将越來越难以实现。集成电路的发展和有待创新的部分主要集中在封装效率的捉升上，即在相等或者更低成木和尺寸的芯片上实现更多的功能。3D-WLP是目前封装效率最高的一种封装形式，其示意图如图1所示，其中包含TSV（ThroughSiliconVia,硅通孔）
