三维互连微凸点焊点早期界面反应与凝固行为及IMC生长的界面耦合效应

项目名称： 三维互连微凸点焊点早期界面反应与凝固行为及IMC生长的界面耦合效应

项目编号： No.51405162

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 周敏波

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 三维叠层封装硅通孔结构及微凸点互连技术可解决集成电路和电子器件尺寸日益微小及高密度封装问题，但互连尺寸呈数量级减小导致焊点中高比例脆性金属间化合物(IMC)及有限晶粒凝固组织呈显著各向异性进而严重影响焊点可靠性。本项目采用新颖研究方法，将焊点合金熔化凝固特性表征与回流焊工艺巧妙结合来研究微凸点焊点在微环境下特殊的早期界面反应与过冷凝固行为，通过研究焊点形成时固-固到固-液一体的早期界面反应揭示微尺度多界面结构IMC异质形核与各向异性长大机制；然后从焊点的大过冷凝固行为确立多界面约束下微熔体凝固过程有限晶粒形成的边界条件，并探索微焊点界面约束与过冷和凝固组织特征的内在关联；最后拓展到外加载荷下焊点IMC生长演化的界面耦合效应探讨，获得焊点IMC从工艺到服役全过程的耦合生长动力学规律。研究结果将丰富微尺度微环境下金属低温钎焊界面冶金理论，并为先进封装结构和工艺及可靠性设计提供技术理论支持。

中文关键词： 三维封装；无铅微互连；过冷凝固；界面反应；金属间化合物

英文摘要： In recent years, the through-Si-via (TSV) and microbump interconnections, as emerging technologies for 3-dimensional (3D) integrated circuit manufacturing, are developing rapidly to satisfy the trend of miniaturization of the interconnects and high densit

英文关键词： three-dimensional packaging；lead free micro-scale interconnect；undercooling solidification；interfacial reaction；Intermetallic compounds