2。2。2 Cu/Sn58Bi/Sn3。0Ag0。5Cu/ Sn58Bi/Cu微焊点制备 12

2。3电迁移实验 13

2。4微观组织观察 14

第三章 实验结果与分析 15

3。1高电流密度下的电迁移现象 15

3。2不同通电时间下的电迁移效应 17

3。2。1 Cu/Sn58Bi/Cu 17

3。2。 2 Cu/Sn58Bi/Sn3。0Ag0。5Cu/ Sn58Bi/Cu 21

结 论 25

致 谢 26

参考文献 27

第一章 绪论

随着电子信息工业以每年超过 20%的速度迅猛发展，截止至2003 年时，电子信息产业已经在我国受到了应有的重视，跃居成为我国工业的第一大产业，年销售额度也不断增加达到 18800 亿元。电子信息产业的总体规模已经位居世界第三，并且将继续保持高速的增长势头[1]，未来几年，国民经济任将继续保持高速发展，我国在不久的将来必定逐渐成为世界 IC 生产的主要基地和主要消费的市场。但由于芯片的设计、制造和封装是电子信息工业的关键技术，为满足电子产品向着小型化、轻量化、便携化、高精度及高可靠性的方向发展，芯片的制造技术要求更高。而相对应的焊接接头的尺寸越来越小，许多接头的尺寸常常不足1mm2。间距也可能仅有零点几毫米，且尺寸仍在不断减小。传统的电子封装行业使用的是Sn-Pb 共晶焊料，Sn和Pb在地球的储量丰富，且焊接润湿性好，其在电子封装技术中占有不可一世的地位。随着人类环保意识的增强，含铅焊料的负面影响日益突出逐渐知晓铅会对环境造成严重污染以及可能危害人类健康，因此开发无铅焊料，寻求适合Sn-Pb 焊料的无铅替代品势在必行。

1。1 电子封装无铅化

1。1。1 微电子封装无铅化

随着生产生活中对电子产品的性能需求度越来越高，许多过时的电子产品因为性能跟不上而被抛弃及掩埋处理。然而电子产品所用封装材料中的所含的铅则很可能渗入地下而污染土壤，甚至污染水源，造成环境被重度污染。一旦铅元素通过水以及食物进入人体内，就极有可能进入血液并积累起来，使人铅中毒。研究表明少量的铅即可导致儿童神经系统紊乱，影响智力和正常发育[2]。

由于铅会对环境造成严重污染以及可能危害人类健康，欧盟、美国、日本等国纷纷通过制定法律和确立标准等措施来限制和禁止铅类有毒有害物质的使用。2003 年，欧盟在其《官方公报》先后公布《废旧电气电子设备指令》（Directive on Waste from Electrical and Electronic Equipment,简称WEEE指令）和《电子电器设备中限制使用某些有害物质指令》（Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment,简称RoHS指令[3-4], 明确规定了从2006年7月1日起，全面禁止使用铅等六大类有毒有害物质的电子产品进入欧盟国家。日本的无铅化发展主要是跟随者该国的产品的发展的，日本通商产业省（MITI）提出了类似欧盟所制定的法规，该法案规定用户可以将报废设备退还给出售处，让零售商回收处理，所需费用由商品制造厂家和进口商共同承担。该法案于2001年4月开启。中国信息产业部联合发改委等六部委也已于2006年2月28日颁布《电子信息产品污染控制管理办法》，禁止已加入到管理办法目录内的电子信息产品使用铅等六大类有毒有害物质，该办法从2007年3月1日开始实施[5-6]。因为这些法律法规的颁布及实施，使得电子封装所需材料进入了无铅化进程，同时也引发了无铅钎料开发、应用以及可靠性研究的一个新的开端。