图1-5Ni-Sn二元相图

1.4本论文研究方法和主要内容

本课题将选Ni/Sn/Ni焊点，分别采用高温液相键合和热梯度键合方法制备Ni/IMC/Ni焊点。对比研究两种键合过程中界面的IMC的生长融合行为，晶体取向演变规律，揭示热梯度的作用机理。为此，拟从以下两方面开展具体研究：

(1)高温液相键合制备IMC微焊点

研究Ni/Sn/Ni焊点经高温液相键合形成全IMC焊点的过程，界面IMC的生长动力学及冷热端UBM溶解行为。

(2)热梯度键合制备IMC微焊点

研究Ni/Sn/Ni焊点经热梯度键合形成全IMC焊点的过程，界面IMC的生长动力学及冷热端UBM溶解行为。

为了对比高温液相键合和热梯度键合方法制备的Ni/IMC/Ni焊点在形貌以及生长动力学方面的区别，固采用如下两种研究方法进行本次研究：

(1)高温液相键合制备IMC微焊点

研究Ni/Sn(100μm)/Ni焊点在260±5℃的恒温炉中键合不同时间，直至Sn全部转变为Ni3Sn4。采用SEM观测界面IMC形貌、厚度，测量两侧Ni基体溶解量。

(2)热梯度键合制备IMC微焊点

研究Ni/Sn(100μm)/Ni焊点在1900℃/cm的热梯度下键合不同时间转变为Ni/Ni3Sn4/Ni。采用SEM观测界面IMC形貌、厚度，测量冷热端Ni基体溶解量。

第二章实验方法

2.1线性焊点的制备

本研究使用Ni/Sn/Ni焊点作为研究对象，分别采用高温液相键合和热梯度键合方法制备Ni/IMC/Ni焊点。对比研究两种键合过程中界面的IMC的生长融合行为，焊点各元素的扩散行为、交互作用，晶体取向演变规律，揭示热梯度的作用机理。采用短时浸焊的方式制备Ni/Sn/Ni微焊点结构以进行试验，具体制备过程如下：

(1)处理待焊Ni块。先将线切割完尺寸为5×7×10mm3的长方体Ni块的待焊面先用800#颗粒度的砂纸进行粗磨，再用1000#颗粒度的砂纸进行第一遍细磨随后用2000#颗粒度的砂纸进行最后一遍细磨，研磨完毕后依次用1.5μm和0.5μm颗粒度的人造金刚石抛光膏进行适当抛光，最后将其用无水乙醇清洗并在超声波机器里震动2min，随后用吹风机将其表面彻底吹干。