电子软钎焊连接技术：材料 9787568298124
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作者[美] 杜经宁（King-Ning Tu） 著
出版社北京理工大学出版社
ISBN9787568298124
出版时间2021-05
装帧平装
开本16开
定价108元
货号29299105
上书时间2024-10-17
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导语摘要
随着5G物联网技术所带领的“后摩尔”时代的来临，芯片封装电学互连密度日益快速增长，进而对微型化高密度互连焊点的性能及可靠性提出了更为严苛的要求。因此，电子封装技术领域的科学工作者与研发工程师必须从底层物理出发，对电子软钎焊技术及其焊料微焊点在电、热、力作用下的性能变化进行深入的理论分析与研究，从而进一步克服高密度互连焊点所面临的显著的尺寸效应。
《电子软钎焊连接技术：材料、性能及可靠性》从电子软钎焊技术的深层次机理出发，系统性地介绍了铜一锡反应机理、锡须生长机制、焊料接头电迁移与热迁移等可靠性物理机制，可作为电子封装技术、微电子制造工程等专业学生的专业课教材，同时对从事电子封装与组装等相关领域工作与研究的科技工作者与工程师也有很好的参考价值。
作者简介
（1）原作者简介杜经宁（ King-Ning Tu）杜经宁，男，博士，著名华人材料学者，台湾中央研究院院士，1937年12月生。现任美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程学系教授，并于国立交通大学材料系担任讲座教授。曾在国际半导体生产巨头IBM公司的华生研究中心工作长达25年。发表高水平学术论文400篇以上，总被引次数超过20800次，影响因子达77，其中单篇引用率超过100次的多达18篇，授权美国发明专利11项。先后荣获IBM研究部突出贡献奖、洪堡研究奖、冶金协会应用实践奖等荣誉。（2）第一译者简介赵修臣赵修臣，男，博士，副教授，1971年10月生，吉林通化人。现任北京理工大学电子封装技术专业责任教授兼教学主任，国防科技工业元器件封装技术创新中心专家委员会委员。主要从事电子封装材料与先进封装技术、电子器件互连可靠性测试分析、微纳材料制备及应用、新型合金研制等方面的研究，先后主持并参与完成了科工局基础科研、国家科技支撑、总装预研、总装预研基金及航天创新基金等多项科研工作，在CHEM ENG J、J ALLOY COMPD、J COLLOID INTERF SCI、JPCC、RSC ADV、PCCP、JMSE、MSEA等国内外学术期刊发表学术论文八十余篇，获批国家发明专利十余项，并于2018年获得中国产学研合作创新成果二等奖1项 。
目录1导论......
1.1焊料接头简介....
1.2无铅焊料 .......
1.2.1 共晶无铅焊料..
1.2.2高温无铅焊料 ...
1.3焊料焊接技术 ......
1.3.1表面贴装技术
1.3.2针通孔插装技术 ......
1.3.3可控塌陷倒装芯片焊接技术 .......
1.4软钎互连技术中的可靠性问题....
1.4.1锡须........
1.4.2芯片直接贴装中界面金属间化合物的剥落
1.4.3热机械应力....
1.4.4 冲击断裂......
1.4.5电迁移和热迁移...
1.4.6基于非平衡热力学的可靠性科学.....
1.5电子封装的未来趋势..
1.5.1小型化趋势.......
1.5.2集成封装的发展趋势--SIP，SOP与SOC
1.5.3芯片-封装相互作用...
1.5.4无焊料接头....
参考文献
2块体样品中的铜锡反应
2.1引言
2.2SnPb共晶焊料在 Cu 箔上的润湿反应...
电子款纤焊连接技术，材料、性能及可靠性
221状CSn与Cu之间的品体学关系
222u在与SPb共品坪科针评反应中的消耗速率·
2.3焊在焊分的函数关系
2.4纯Sn在Cu箱上的润湿反应
2.5Sn-Pb-Cu三元相图..
2.5.1 200 ℃和 170 ℃的Sn-Pb-Cu三元合金相图....
2.5.25Sn95Pb/Cu反应和350℃的Sn-Pb-Cu三元合金相图
2.6共晶SnPb在Cu箔上的固态反应...
2.7润湿和固态反应的对比
2.7.1润湿反应和固态老化的形貌.....
2.7.2润湿反应和固态老化的动力学........
2.7.3由吉布斯自由能变化速率控制的反应....
2.8无铅共晶焊料在厚Cu凸点下金属化层上的润湿反应"
参考文献
3薄膜样品中的铜锡反应·
3.1引言....
3.2Sn/Cu双层薄膜中的室温反应.....
3.2.1掠入射X射线衍射的物相分析
3.2.2CuSng和CuzSn 的生长动力学
3.2.3铜是扩散主元....
3.2.4CuSng和CuzSn连续形成的动力学分析.
3.2.5界面反应系数的原子模型
3.2.6Cu和Sn薄膜中应变的测量....
3.3SnPb共晶钎料在 Cu 薄膜上润湿反应中的剥落现象.....
3.4高铅钎料在Au/Cu/Cu-Cr薄膜上无剥落现象..
3.5SnPb共晶钎料在 Au/Cu/Cu-Cr 薄膜上的剥落现象....
3.6SnPb共晶钎料在Cu/Ni(V)/Al薄膜上无剥落现象.
3.7SnAgCu共晶钎料在Cu/Ni(V)/Al 薄膜上的剥落现象
3.8由焊料接头的相互作用导致的剥落增加现象.....
3.9V形凹槽表面薄膜涂层上的尖端润湿反应...
参考文献.
4倒装芯片焊料接头中的Cu-Sn 反应.
41引言...
4.2倒装芯片焊料接头和复合焊料接头处理.
4.3倒装芯片焊料接头上的化学反应......
4.4电迁移引起的 Cu-Sn金属间化合物的加速溶解
4.5 焊料接头中电、热迁移引起的加速相分离.....
4.6SnPb合金体扩散偶的热稳定性...
4.7芯片-封装相互作用引起的热应力.....
4.8 倒芯片焊料接头设计与材料选择...
参考文献....
5扩散通量驱动铜锡笋钉状金属间化合物熟化的动力学分析
5.1引言...
5.2润湿反应中笋钉状金属间化合物生长的形貌稳定性....
5.3单个半球晶粒生长的简单模型...
5.4表面积为常数的不守恒熟化理论...
5.5笋钉状晶粒的尺寸分布.
5.5.1CugSng形貌对焊料组分的依赖性 ......
5.5.2笋钉状晶粒的尺寸分布与平均半径..
5.6笋钉状晶粒间的纳米沟道·参考文献......
6锡须的自发生长理论及预防措施...
6.1引言....
6.2自发生长锡须的形貌..
6.3在Sn须生长中由Cu-Sn反应引起的应力(驱动力)
6.4Sn表面氧化物层对应力梯度产生和晶须生长的影响...
6.5同步辐射微衍射法测量应力分布.
6.6蠕变诱导的锡须生长中的应力松弛:氧化物破坏模型...
6.7不可逆过程.....
6.8晶界扩散控制的晶须生长的动力学
6.9 锡须生长的加速试验·
6.10锡须自发生长的预防...
参考文献.
镍、钯、金与焊料的反应
7.1引言
7.2块体镍与薄膜镍上的焊料反应
7.2.1共晶SnPb与化学镀镍(磷)间的反应
7.2.2无铅共晶焊料与化学镀镍(磷)间的反应.
7.2.3(Cu,Ni),Sng与(Ni,Cu)3Sn4的形成
7.2.4柯肯达尔孔洞的形成....
7.3块体钯和薄膜钯上的焊料反应
7.3.1共晶SnPb 与钯箔(块体)间的反应
7.3.2共晶SnPb和钯薄膜间的反应..
.....................8 电迁移的基本原理9 倒装芯片焊点中的电迁移10 电迁移在焊料反应中的极化作用11 铜锡反应与电迁移引起的焊点韧脆转变12 热迁移附录 A 固体扩散机制中的空位扩散率附录B 析出物的生长与熟化方程附录C 电子风力亨廷顿模型的推导
内容摘要
随着5G物联网技术所带领的“后摩尔”时代的来临，芯片封装电学互连密度日益快速增长，进而对微型化高密度互连焊点的性能及可靠性提出了更为严苛的要求。因此，电子封装技术领域的科学工作者与研发工程师必须从底层物理出发，对电子软钎焊技术及其焊料微焊点在电、热、力作用下的性能变化进行深入的理论分析与研究，从而进一步克服高密度互连焊点所面临的显著的尺寸效应。
《电子软钎焊连接技术：材料、性能及可靠性》从电子软钎焊技术的深层次机理出发，系统性地介绍了铜一锡反应机理、锡须生长机制、焊料接头电迁移与热迁移等可靠性物理机制，可作为电子封装技术、微电子制造工程等专业学生的专业课教材，同时对从事电子封装与组装等相关领域工作与研究的科技工作者与工程师也有很好的参考价值。
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