Electromigration in Microscale Interconnects with a Coexisting Liquid-Solid Solder Matrix

  Prof. Wu YUE

  Dean, Lanzhou Institute of Technology, China

Abstract:

电迁移是影响Sn基微互连点以及电子产品可靠性的主要因素之一，目前相关研究大都将钎料基体设定为液态或固态作为前提条件，方向主要集中在钎料成分、微互连点几何结构和基底金属特性等。然而，在真实电子产品中，受封装结构和发/散热条件影响，不同微互连点和相同微互连点不同部位之间的温度各不相同，容易形成液态和固态钎料共存的状态，因此，有必要按照真实互连点工作状态研究电迁移。

本研究以线性Cu/Sn58Bi/Cu互连点为研究对象，利用高密度电流作用下自身焦耳热和设置不同散热条件得到液态和固态钎料同时共存状态，通过观察其中物相偏聚、空洞形成和界面金属间化合物生长等现象，初步探讨分析了液-固钎料共存时电迁移机理。结果表明，在高密度电流作用下液态钎料层中Sn原子容易与两侧基底金属发生冶金反应生成大量界面金属间化合物，而且在重力作用下容易形成空洞；同时，受温度影响，液态和固态钎料层间存在钎料原子扩散迁移现象。

Speaker's Biography: 

岳武，工学博士/教授，院长，任职于兰州工业学院材料工程学院，是该校省级重点学科学术带头人、学校电子封装材料与工程和轴承材料及热处理科研团队负责人。目前研究方向主要包括Sn基微互连点可靠性评价与失效分析、宽适应性引线框架铜箔开发、轴承套圈热处理变形机理分析和高耐磨性涂层制备等。自从2006年开始从事电子封装工艺优化与设计，2010年起研究方向主要集中在Sn基微互连点电迁移行为，现阶段正在研究液固钎料共存条件下的电迁移行为；10余年来，系统研究报道了微互连点（形状）结构和基底金属晶体特性对电迁移行为的影响。先后主持国家自然科学基金项目、省级重点人才项目、省级重点研发项目、省级基础研究重点项目和省教育厅产业支撑项目等10余项；发表本领域SCI/EI收录学术论文30余篇；授权发明专利4件、实用新型专利5件。