博碩士論文 87321036 詳細資訊




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姓名 劉家明(Jian-Ming Liu)  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 Sn-3.5Ag無鉛銲料與BGA墊層反應之研究
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摘要(中) 本論文進行兩部分實驗,第一部分是液態Sn-3.5Ag與Ni之反應,第二部分是Sn-3.5Ag銲錫球與BGA基板之反應。其中Sn-3.5Ag為歐美電子業界認為最具潛力之無鉛銲料候選材料之一,而Ni則常用於印刷電路板及BGA之墊層。本論文使用之BGA基板銲接之墊層,已經過鍍Au及鍍Ni的表面處理。
第一部分進行Ni與液態Sn-3.5Ag銲料之反應,反應於250、280、310及340℃四個溫度進行,反應時間1∼120小時不等。此部分我們分為兩組實驗,第一組為Immersion實驗,以Ni片插入5 g熔融銲料中反應。第二組為Droplet實驗,將10 mg銲料滴在Ni片上反應。這兩組反應最大的差別在於反應物相對質量之多寡,以及反應後產生之銲料中Ni濃度的高低不同,而造成界面反應的差異。
在液態Sn-3.5Ag與Ni的Immersion實驗中,反應溫度為250oC時,在Ni與Sn-3.5Ag之間的界面只生成一層介金屬,由EPMA組成分析得知為Ni3Sn4。反應溫度在280∼340oC時,除了Ni3Sn4生成以外,還有另外兩層很薄的介金屬在Ni3Sn4與Ni之間的界面生成,厚度大約1∼2
關鍵字(中) ★ 球矩陣式封裝
★ 錫銀合金
★ 無鉛銲料
關鍵字(英)
論文目次 中文摘要I
英文摘要III
目 錄V
圖 目 錄VII
表 目 錄XI
第 一 章 緒論
1.1 研究背景1
1.1.1 微電子構裝1
1.1.2 銲接6
1.1.3 無鉛銲料9
1.2 研究目的14
第 二 章 文獻回顧
2.1 Ni/Sn反應實驗文獻回顧15
2.2 Ni/Sn-3.5Ag反應實驗文獻回顧21
2.3 銲錫球與Au/Ni表面處理BGA實驗文獻回顧25
2.4 實驗規劃29
第 三 章 鎳與液態錫、鎳與液態錫銀之反應實驗方法與步驟32
第 四 章 Ni/Sn及Ni/Sn-3.5Ag實驗結果與討論
4.1 鎳與液態錫之反應41
4.1.1 介金屬生長形態41
4.1.2 介金屬生長動力學53
4.2 鎳與液態錫銀之反應65
4.2.1 介金屬生長形態65
4.2.2 介金屬生長動力學79
4.3 Ni/Sn與Ni/Sn-3.5Ag反應異同之討論91
4.3.1 介金屬形態91
4.3.2 介金屬生長厚度與生長動力學94
第 五 章 BGA迴銲及熱處理
5.1 銲錫球與BGA迴銲步驟100
5.2 銲錫球與BGA迴銲後之熱處理106
第 六 章 Sn-3.5Ag與BGA上Au/Ni墊層反應結果與討論108
6.1 錫銀銲錫球與BGA進行迴銲反應108
6.2 固態熱處理的結構變化121
6.3 實驗討論128
6.3.1 迴銲實驗128
6.3.2 固態熱處理131
6.3.3 迴銲及固態熱處理AuSn4的生長機制135
第 七 章 結論
7.1 Ni/Sn、Ni/Sn-3.5Ag固液反應139
7.2 Sn-3.5Ag銲錫球與Au/Ni表面處理BGA反應141
參考文獻143
附 錄、Ni-Sn擴散偶146
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指導教授 高振宏(C. Robert Kao) 審核日期 2000-7-4
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