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姓名	王雋揚(Jyun-Yang Wang)  查詢紙本館藏	畢業系所	化學工程與材料工程學系
論文名稱	鎳線於純錫銲料及錫銀銲料中之溶解動力學探討
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摘要(中)	本研究設計一個實驗，來觀察鎳線於無限 研究設計一個實驗，來觀察鎳線於無限 研究設計一個實驗，來觀察鎳線於無限 銲料 (純錫或銀，皆含 微量銅雜質 微量銅雜質 )中之溶解行為。首先， 中之溶解行為。首先， 中之溶解行為。首先， 25 μm之鎳線被埋在兩片純錫 或鎳線被埋在兩片純錫 或鎳線被埋在兩片純錫 或銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 銀銲料中。接著，將試片進行三種溫度 (150、180、200度)及不同時間 及不同時間 之熱 處理。之熱 處理。之熱 處理。處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 處理過後，取試片截面並以掃描式電子顯微鏡進行分析。 Ni-Sn之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 之介金屬化合物被發現環繞於鎳線周圍，並利用加熱時間與其厚 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 度作圖。此外，計算鎳線之消耗及出其與加熱時間關係基於上 述之 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 實驗結果，鎳線溶解進銲料之行為可被一步探討。 在此研究中， 在此研究中， 在此研究中， 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。 將探討詳細之溶解機制，以及計算鎳線進無限銲料中活化能。
摘要(英)	We designed an experiment to observe the dissolution of the Ni wire in the infinite solder (pure Sn or Sn3.5Ag with some copper impurity). Firstly, Ni wires (25 μm) were mechanically embedded in the pure Sn or Sn3.5Ag solder. Then, the Ni wires/solder samples were annealed at three annealing temperatures (150, 180, and 200 °C). After annealing, the Ni wires/solder samples were cross sectioned and examined by SEM. The Ni-Sn intermetallic compound layers around the Ni wires were estimated and plotted with annealing time. Also, the consumed diameter of the Ni wires is calculated and plotted against the annealing. Based on the above experimental results, the dissolution behavior of Ni into Sn (or Sn3.5Ag) solder can be discussed in detail. The detail dissolution mechanism of Ni in Sn (or Sn3.5Ag) solder will be present and the activation energy of Ni dissolution into the infinite Sn (or Sn3.5Ag) solder will be reported.
關鍵字(中)	★ 無鉛銲料 ★ 擴散行為	關鍵字(英)
論文目次	中文摘要 i 英文摘要 ii 目錄 iii 圖目錄 vi 表目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 電子封裝 2 1.3 表面處理法的演進 4 1.4 無鉛銲料的演進 5 第二章 文獻回顧 6 2.1 純錫無鉛銲料與鎳在無通電下的界面反應 6 2.2 錫銀(Sn3.5Ag)無鉛銲料與ENIG基材在無通電下界面反應 8 2.3 電遷移效應 11 2.3.1 電遷移效應介紹 11 2.3.2 第一類失效模式-陰極端的孔洞 12 2.3.3 第二類失效模式-陰極端金屬基材的溶解 13 2.3.4 電遷移效應與原子擴散 14 2.3.5 錫銀銲料對電遷移的影響 15 第三章 實驗動機及步驟與方法 16 3.1 實驗動機 16 3.2 實驗步驟與方法 17 3.3 試片觀察 19 3.3.1 背向散射電子顯微鏡 (BSE) 19 3.3.2 電子微探儀 (EPMA) 19 第四章 實驗結果與討論 21 4.1 Sn/Ni wire/Sn系統熱處理下之反應及消耗情形 21 4.1.1 不同溫度下熱處理下Ni線之消耗及IMC之生長 21 4.1.2 IMC之金相及成分分析 22 4.2 Sn3.5Ag/Ni wire/Sn3.5Ag熱處理下之反應及消耗情形 26 4.2.1 不同溫度下熱處理下Ni線之消耗及IMC之生長 26 4.2.2 IMC之金相及成分分析 27 4.3 Sn或Sn3.5Ag系統中Ni線消耗之反應行為探討 30 4.4 Sn或Sn3.5Ag系統中Ni原子擴散與IMC生長行為探討 31 4.5 Ni原子擴散至Sn或Sn3.5Ag銲料中之動力學探討 32 4.6 Ni原子擴散於Sn或Sn3.5Ag銲料中之機制探討 35 第五章 結論 39 5.1 Sn/Sn3.5Ag與Ni線在固態接合下的界面反應及消耗 39 5.2 Sn/Sn3.5Ag與Ni線在固態接合下Ni原子的溶解動力學 39 參考文獻 41
參考文獻	1. P. J. Clarke, A.K. Ray, and C.A Hogarth, International Journal of Electronics, Vol. 69(3), 333-338, 1990 2. J. Tao, N. W. Cheung, and C. Hu, Electron Device Letters, Vol. 14(12), 213-215, 1993 3. M. Sekiguchi, K. Sawada, M. Fukumoto, and T. Kouzaki, Journal of Vacuum Science & Technology B, Vol. 12(5), 2992-2996, 1994 4. J. H. Lau, Flip Chip Technologies (McGraw-Hill, 1996) 5. J. H. Lau, Chip on Board Technologies for Multichip Modules ( Kluwer Academic Pub, 1994) 6. 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 潘金平，基板型半導體構裝市場及技術趨勢工業材料 151期， 1999 7. 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 呂宗興，電子構裝技術的發展歷程工業材料 115期， 1996 8. C. E. Ho, S. C. Yang, and C. R. Kao, J Mater Sci: Mater Electron, Vol. 18, 155-174, 2007 9. K. Zeng, and K. N. Tu, Mater. Sci. Eng. R, Vol. 38, 55-105, 2002 10. J. H. Lau Flip, and Chip Technologies. New York: McGraw-Hill, 1996 11. Chen, Sinn-wen, and Chih-ming Chen, JOM, Vol. 55, 62-67, 2003 12. H. Flandorfer, U. Saeed, C. Luef, A. Sabbar, and H. Ipser, Thermochimica Acta, Vol. 459, 34–39, 2007 13. C.H. Chen and S.W Chen, J. Mater. Res., Vol. 18, 2003 14. Wan Zhang, Member, Margit Clauss, and Felix Schwager, Packing and manufacturing technology, Vol. 1(8), 2011 15. Zhuo Chen, Tingbi Luo, Tao Hang, Ming Li, and Anmin Hu, CrystEngComm, Vol. 15, 10490-10494, 2013 42 16. S.A. Belyakov, C.M. Gourlay, Intermetallics, Vol. 25, 48-59, 2012 17. S.A. Belyakov, C.M. Gourlay, Acta Materialia, Vol. 71, 56-68, 2014 18. S.A. Belyakov, C.M. Gourlay, Material letters, Vol. 148, 91-95, 2015 19. Kumar, A., Thin Solid Films, Vol. 462, 413-418, 2004 20. Kotadia, H. R., Journal of electronic materials, Vol. 39(12), 2720-2731, 2010 21. Sohn, Y., and Jin Yu, Journal of materials research, Vol. 20(8), 1931, 2005 22. S. Brandenbery and S. Yeh, International Conference and Exposition, SMI98, San Jose, CA August, 337-344, 1998 23. C. Y. Liu, C. Chen, and K. N. Tu, Journal of Applied Physics, Vol.88(10), 2000 24. 陳文泰，錫銅無鉛銲料與Ni基材界面反應之研究，碩士論文，1991 25. Ha, Sang-Su, Integrated Reliability Workshop Final Report (IRW), 2012 26. Seo, Sun-Kyoung, Journal of electronic materials, Vol. 38(12), 2461-2469, 2009 27. Kotadia, H. R., Journal of electronic materials, Vol. 39(12), 2720-2731, 2010 28. Sohn, Y., and Jin Yu, Journal of material search Pittsburgh then Warrendale, Vol. 20(8), 2005 29. W. N. Hsu, and F. Y. Ouyang, Materials Chemistry and Physics, Vol. 165, 66-71, 2015
指導教授	劉正毓	審核日期	2018-6-21
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