3.2.2界面IMC生长动力学分析 21

3.3热梯度键合制备IMC微焊点实验结果及分析 22

3.3.1焊点形貌演变 23

3.3.2界面IMC生长动力学分析 26

3.4焊点IMC的对比及分析 29

3.4.1界面IMC形貌厚度对比分析 30

3.4.2界面IMC生长动力学对比分析 30

结论 33

致谢 34

参考文献 35

第一章绪论

1.1微电子封装技术

随着半导体微电子工业的蓬勃发展，世界各地的电子行业也逐步迈向高速发展行列。电子封装技术、半导体回路设计以及半导体回路制造组成了半导体微电子行业的三大支柱，他们对于半导体产业的发展具有重大意义。电子封装即安装集成电路中内置芯片的外部壳体，从而对内部芯片进行合理的布置、安装、组合、连接并且与环境隔离和保护，主要起着安放固定密封的作用[1]。电子封装技术不但包含众多的工艺、技术，还涉及大量的新兴技术与工艺，封装技术的发展直接影响了与之相关的产业链，创造了可观的发展机遇。

现代电子技术的飞速进步使得电子产品向小型化，便携式，多功能，高可靠性以及低成本等方向发展，而集成电路(IC)以及互联技术是满足上述要求的基础与核心，集成电路定义为集成了晶体管、电阻、电容等具有特定功能的电路。IC芯片要进行的封装对电子产品要求的热、电、机械、化学和环境提出了一系列挑战。

集成电路芯片出世之后电子封装工程才慢慢出现。封装包含了集成电路芯片的粘贴固定，微封装，密封隔离，与电路板的互联，系统组合，直到最终产品完成之前的所有过程。根据封装所具有的集成度不同，封装过程可以划分为四个层次[2,3]，如图1-1所示。

(1)第一层次该层次又称为芯片层次的封装，主要在IC级别上进行，是指把集成电路芯片与基板之间粘贴，固定，组合以及保护的过程，一级封装是针对于芯片的，目的是为了使芯片在使用过程中能更好的起到电源及信号分配的功能，并起到散热、机械支撑等作用。伴随着电子产品向着更小型、更便携、更高可靠性方向的发展，第一层次的封装也成为电子封装中更重要的一环。

(2)第二层次将数个完成一级封装的器件与印刷电路板相连接的工艺，也称为板级封装。是把第一级封装的引线框与第二级封装的导电焊区粘接到一起。二级封装技术一般包括通孔插装技术、表面组装技术和芯片直接安装技术三种形式。

(3)第三层次三级封装又称为系统级封装，是指将完成二级封装的器件组合在一起，构成具有完整整机系统功能的三维立体封装。

(4)第四层次将数个子系统组装成整机的工艺过程。

图1-1封装分级

1.2高温钎料的发展现状

电子封装中的焊接一般采用以锡基合金为连接材料的软钎焊技术。钎焊是指利用熔点比基板（被钎焊材料）熔点低的填充金属（称为钎料），在低于基板熔点、高于钎料熔点的温度下，使钎料呈现液体状态，利用液态钎料在基板表面润湿、铺展和在基板间隙中填缝，与基板相互溶解与扩散，最终凝固形成原子间结合的方法。软钎料具有熔点低、可变形性良好和粘结性能优异等优点，已成为封装互连技术中最常用的材料，尤其是在球栅阵列封装和倒装芯片技术中应用最为普遍。