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1、SnAgCu钎料焊点电化学迁移的原位观寡和研究摘要:通过恒定电压条件下的水演宗验,对Sa-4Ag.0.5Ca钗料然点的电化学迁移(ECM)行为进行了原位规豪和研究。结桂表明,树枝杞的金属汾积物总是在闵板上生成,并向着阳松方向生长,在接触阳桥的瞬间,发生短路头效。外加电压不超过2V时,形成的沉积物数目往往比给少并印越大。烟点间蹄的减少和外加电压的增加都会借得ECM造成的短路失效时间显著绑短。当针料不胎完会包袁炼盛战者炼盘局部位置上钉衿的厚度银薄时,发生ECM的金居除了未自钊料烨点,还来自Cu焊盘;舍料中的Ag不发生过移。兰涉,电贞英;电仁英河栗:SutgC标标;汪:代电仁笺E移(ECH是一个晓学
2、过淡在-宏温度和庞李件下,当芥目邻的扦科焊坷或连线Z才司存在申位羧时,就有可能生ECM。电余钟正的钗移挺点战沥组上的金属央去电孔,发生电化学溶解仑高二的形式迹行汤裆,然合在电位钟吉的探点或逊组上沉积下李,生呆刊佣林导电沉积物,侠得相邢的钗租探点戚浩经之间发生挂路,话戛重的可靠性问额目前,对于电二产品的化学诚性能的征洪标准,通帷采用芸国印限电路学会(lnsittsofPntedCiuiis篓宾PG)的述IM-650Metiod26141抗电化学迁移试验(ElectechemicalMtigaionRessenceTest)卯。诗测方法春持具有一定国结构的拷片,在温度希寿沥分为(402)石(542
3、)C1(885#35驱以及52)5)54接厚件,外M10V的真漠压,通过;00h考寇电盼的变化未硝定电二仁咤的技电化学法8忍能是吴合根.伯是试根测试狩并万茵沓诊我们电化学迅究宗星怎样一个过稚加此,不回钟的研究人吴都人吊白业角应开脱了视多有寇义的砂究工作研元方沥丶贾有仪电杨扫挺电历租学下白河江江P0并B怡赔大W|闭、抱跋奂伟闵的电压和电洞为ECM顺轼探.目前,国%对电仪江的研充报史扬“余国皂文才医札上有.刃万合材氓的怀松,比妙牧析由于北学史仪友李国伟历皙异,在上迪玲任的E吊辆度春会不一样的,伸河反的北学江移浩兵有御多关团。笠者迪阳氧扬哲F4坤析,命用海奉)对SnA85Cs钗探点的电学洁行加迢行研
4、元,考玲师许述挂技电余江在内的史牧理化学仁邦1实骊方法1格片刹首兆,示用银度为18ln的腾锦承,洪作具有宏招扬的恩松(国0EERpenatCieanmni一eet制作步瑞如下:振投剧立班一厌陵相兄一品影一忍铸-夺陶一渊沥颂钟一干倩埋利卵粟仪扫坤押江面,浑钟铁幡庭为3p左史。焦吏利&网卷的方法泊瞠钗肉,并逼将移片体次圭东酮画超清洗30min乙翟中超应清沥10min,然名去禽子水沐沙,厅绘定氙次干,卵则大用的根片。为了研究探炉间随对拐跋大神W间的嘴皑,制作了015,035,0白和095nm四阮不辛间陈红挺炳样片。图1所示的怡八中一秋,刑应间为035mame12炳阿设备和小痒力消宏站裹真丶要包招下几
5、个部分:戊实计(Modd6467.Keitiai.US4一一吊|算机技沥,足作目济电源,又司陈H职积录宇迢迈探中绍间、电流和压。作祝金相显敬镐(65-40信,MDGI7,WnidE数字摄像机CModslGPKR一222EPanasoaicJapun),国倩采旋系纬,昱二器。E被厘仪(PefleaeeJ,RedeeseckRM600sriaal乡加茵参教根(uncionyticosepo,7esAxiepam)扫排电于吴信榴SammngElecroniaescepe,SEMO,LEzAMR0o,X射绪能谯仪EnegyDispeieXmaySpecaosepyEDS),DxfedIXCA200-特
6、余国圭晓镜粤林史上,漾渊(约004L)1XMa仪帝二水炎厂胡h定j界辐史仁大竞利F绍招佳扬E系敌个EC讨玲,林吊四录侈或者租用计机训的电法W5庆化spus2EiC2052铨栗和讨论21电化学述江程的陶傲214一承诊绍余在余桥微下,可以佳涓范地颂电亿学河移选咤趴视胡个达租.图站出了一狒的ECX近稳圭国2中的小国中,圭佳国义闵振炉,有佳冉防探点在高加了去高孔水并降加-定外加症压口,W史训京到区跋中有电泊过在议钟长的一佳明间(吴谍的孝浑,图2中c)之后,秉育探炳上的怪阮的院匕钟的余颜上开的形或宏李的金属汀秦物、运东宋出的全厚积物一形戚,接万李的电仪学沉积就会休兆圭运丞伯雷发李恩炎的物,芸希萧余标的方
7、胀生长。人则858(国2中a)。从国申沐可50浦)长出釜居泉物起霜财的学育胺沛长,但是一金履汀积物奂诊一万狱全吊转短师|间内川枢生长到阳梅上,近育踹央攸。Eanpasmtss水消定中,电化禺L移的懈正王要皋砚力1)於知外办畏后水演中的阴振上立刺伟有氖渊生或.当外加电压升到一定葛肖降上也有个洁生成2)技任林沐种物炳是在阮放上产生,并的陆8物并不是一通电献开始生长,征往露西段笋长的孕朋限。仓是一长出来,就生长御快,会在钢洁时间内长到际报上。47当外jp纳压役任时,不会生戚杏侦伟沉积物。5佐往会有符状沥沿吴陈在刑杭泓积牧面或河水海中。2.12刹政状积物的形狼和生余盟SEM炜片是示,桃被状沉积物都有一
8、个丶十,由祥多小的伟绅成(图3)。当外加电压不同,利伊林沉P物的形骏不同,主要仰现圭炎目、直仪仑分布花国上。外加乙压钢优时(比如2V)会在钟兑图内广生求物夫述,只有个别位赐的奂狒能关火,团此形史目钧少、软邦大的刑装林法积物当外加电压软高画(比如5V),会在宗的范国内产生钗的桃林状沉积物交起,并旦钪多位罪上的沉积物夷起能静长大,形成敌目钦多,分布位畹铁的移侦表沉积物(国4,伴祝金视春微榴随片-Eahreatsuecieeer通带情况下,阳、阳承挺点暨宾迈的余畔,是电北学反应宇生的暨活跃位景,在大多数情泓下,金属沉积物总是在达位置发生的(图5a)但是在定条件下,划袁状汀积物会在其他余霍发生从图58
9、画可仪看到,当外加电压高,在阮技上枪氧反应活跃的中间位置,生成的氧气泓烨圭刹傲点电技表面,树栗息汀积物俊雕移定地生长,所以中间位贻余何看一刹初表沉积物。国c绑出的春当外加电压软传时,由于杰氯反应侠得中间局邹赞近的O8高子派庞钧高,而武时迈招过来的金属离孔在译外j电压下不能海攸电元积的桧件,但春江制了金属禽孔与OH高孔发生汪淀的沥广要求,从而汪淀并吴陈在振点表面,阳碰金属户二孙位盟生放电沉积(图5为仲神全相显教镜炎H)。htHREaesteg886YametCraasanst5Engnuleatemmcnddeson22描点间跌矩路失放时间的影响在015,035,065,095mm四秋不合闰跌柄
10、件下,旅加团招的外加电压2V,记录电活禾囹的关系。每个间限柄件重复5次,联平值运行比钧给果j国6所示。4omaeEEEiP4的明明640Ma达EaxasxaoigtBdbnoscodetchientmnoueseeoevrs从国中古看出,煌点间跋寿通踹奂改史闭的影响春役明显的。闰陆源少时,矩跷失放时间春指数性浩。23外加电压寿短蹄失攸时间的影响保持闰跋万宏(035mm,族加不同的加电厌2,3,57和10V。婉丫Mjp电压条伟重夏5次,取平的借洪行t放。绘果加图所示。HnwE仪仪E40沥沥吊w王HcasNesnaegiaghnendspiriupainceet从国师司b看出,短路失烨时间骐外加电
11、压的蝶加巾意剪少,其原团春,外加电压堤加一定借后,承和阳承上的万泊析出反应希春芸,枪比的作用,强化了佩质汝程,侠得金颖子降竖圭钟时间内人技传迷到阮伟,阳红附近区域的金广高二的交庭z在钝8旭间市沥则电剧医度,形战闻技李汀积物当外电,矩路失炼|间客化不大-4幌枝状沉枳物的EDS分桥利用EDS,寿jhjp电压2V,焕点间阪035n李件下得刺的的袁林秦物的呆分遇行了分析,结智见表1的春捷绍分。一1Metcrgatapsat许1a5ss225Au札溥于SEM洁话前圭粘片表面浩射的涉金尿)0和B李源于FR-4板从绘果上看,钎租探点的刹林袂泉物白要成分懋CeS占役少匕重,汲有怪淅As。笙者渡,钎科中Cu的朐
12、分P有0554(民量分数,下合),g为4%杵装林积物中的Cu是吴李源二钟扬朋9力了弃渊蔡这个日胜,我们佳用闹的钗符,制作了组05mmxi6mxirnm的训昼金片,焦盾国定在FR-4桥万述交蛮(衔史蛇柘片结的国)。同样在外加电压2V时逼行宣然后利用EDS对在衍租吊金推片上得制的刹袭伍沥积物述行了格测绘果见表!的钗金江f,钗标史鉴H上的技朱积物与5刹袋袅汀积物在绍哉上莲3待大,其中的Cu吊後4Ht例.EussnneNnsnemvatsiesnqeee钗李宏挂片河林育一前Cu可胎不是朱渡于钎,是否朱满于Cu悸盗?多功脑教镜刑抹敦面作的晏教殷片国9)说明,悸盘无关是其加维部分师棣不能祺钎种全包高何,或
13、考量烨包宣了是障庞佳蔡,当灵生电仁学汞挂旭,焦数宰易暮葛来,焊盔上的Cu就会发生电仁学迹。EE招文帕揣导,s习春一租定吴财生电余江移的金厢。伯札亨站的SnteC讯日印有项家刹A5刊法移。Sq7、Aggr应的准电电伯分内-01375、07991和0340V0I书就春佳在三程孔中,A8最雕为电于生成高孔,Ce次之,而Sn嗣家易.么jh,仁招希度相在SotsCu钗H中A塔仁师园属化合物As:sn增弧相的形式宁在的“诗中闵属化吉物的鹏定性习使腔宁在阳杰洁的浩中,者颂出浩高的情性,灵生陋揣溶郭进入消洛25电化学匹江程在阳振点上发生的电化学友应主芒春探点的阳林消解,当外电压钢高旯,还会有气泓的生成,反应加
14、F:生成的Sa“、Co和史高子圭电吊力积欣度梁庭的关吟JF向阳传迅。随看顶应的斧逼行朋描胡讳区技的金尿禽子沥度不斧圭知当阳援附近区坂的金履家二河庭迁一定河皮日,就能鄱生金朗高孔的电化学汉反应.从开始途电刹全属脱孔河度江刨发生电化学汀阮匕顺的沥皮所罪要的这段8闽,就春所请的有期。在阮承上发生的电仁学吾应挂视氖应、水消中涉解氢的运原反应NSn+、C口金原子的口化学R反应,20+25一208-0:-H:0+2e-一208-ECo-Cu男外,在水滴#R家到有白色职仪沉积伊吴陈在阳技表面或忧注在水漾中。这是由于反应(4)和反应5侠得水演局邱区域中的OH高子的沥庭钧高,当金履离孔迅科刻这区梁旭,并日笛合沉
15、派友应的浓庭要永时,就会形成金属氯氯仁物。CuOiD。,SnlOHj和SnOiHx的溶店常数分别内22i0“,545xi0乙和10xI049,这说明Sa(OHJ:或SolOH比ColOH:容易形成。么外,实陈览寡中汪有发珑蕴色的ColOi):沉淀。因此,司以认为白色汪淀主财春SnOH和SnOHDuSny+20H-一SnOHDu4SnoH)-兰02+Ho0一Sa(OHJdSn(OH),的形成是围为宇气和阳抒上产生的氯气能够裆水滴中的SodD氧化成了SaWAP。3结论在佩定电压的水漱宝持中,祀租振点之间会生成树侦林的金属冗积物,并旦志是在阳枢上生成,的睫阴排方闯生长,在接触阳梅的眼间,发生迹路头效
16、-朋扩上树侦状沉积物的形成霁兰经过个孕育朋,形动D后,就会泓逄地生长到阳投上,造成路失。外加电压不超过V时,形戏的州侦狄沉积物蛟目比轼4并日邦大,秉料探点间防的源少和外加电压的增加都会使得电化学迁移造戏的矫路央效时间显葛缤矫。当讯移不能完全包曰挺盘或者挺盘局位贻上钗租的厚度徕蕴行,发生电化学迁移的金属陆木自钗料振点,迭会来自e捍盘,祀租中的s不发生逊。参考文献:0pCmicpteatitLRyeeimcuutpmeetsemenmeega口TesosTletnRiEgzTWnBezoduaeimgnieslnapmasan卯an81J一latDNDGIngEieredeecimizuamaissphaaiadcnsndcliimnsinnStarRecute2g:38“2日MaszofissstngtsTVirieeunentesedlonspevmfCsnaW610ssYagJenmesesaMaseiokn4E0YesSWNglioessioupin吴aCoudieo0MenieeesReetM03Hl8=日BFsu印月河B万丞E0命h月egIg4口snucp
