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文档简介
錫須生長影響因素
及預防措施報告大綱何為錫須?
錫須生長原理及限制錫須生長之策略
1.底層材料之影響2.外界因素之影響(劃傷及折彎)3.錫鍍層厚度之影響4.鎳鍍層厚度之影響
客戶聲音錫須(生長過程)生長期間形狀成形後錫須小丘狀(生長初期)交錯方式生長呈條紋狀生長呈環狀生長錫須(生長方式)錫晶粒層狀生長,逐漸向外推錫晶粒垂直方向生長,逐漸積累錫晶粒兩種生長方式並存繩狀枝狀從小丘狀開始生長錫須(生長形態)錫須生長過程中,客觀因素的影響或是錫晶粒排列取向改變使錫須生長方向發生改變,形成不同生長形態的錫須。客戶聲音DELL要求錫須生長原理及限制錫須生長之策略底層材料之影響SnSnSn-XIMCXSubstrate底層材料不同時,錫鍍層與底層材料間形成IMC(Intermetallic)量與速率不同,此時錫鍍層錫須生長機會則不同CompressiveStressCuSubstrateSnDepositTinWhiskerisforcedoutCu6Sn5底層材料之影響(底鍍層為Cu材)IMCStress23°C,2DaysRT,30days錫銅IMC數量增加並向錫層晶界處滲透對錫鍍層形成壓力錫銅IMC(金屬間化合物)生長特性
Aging:RoomTempCu6Sn5intermetallic室溫時生長曲線
Cu6Sn5orCu3Snintermetallic125度,
150度時生長曲線
錫須截面圖(SnonCusubstrate)IMC向晶界處滲透擠壓錫晶粒促使錫須產生15000X10000X錫須截面圖(SnonCusubstrate)IMC銅基材上錫須生長概要1.Cu與Sn接觸,形成Sn-CuIMC2.Sn-CuIMC向Sn層晶界間滲透對Sn層形成壓力3.
壓力的存在,使錫晶粒重新排列成為可能,也是錫須生長成為可能SnSnIMCNiSubstrate底層鍍鎳時,在室溫條件理貯存6個月,未發現有錫須生長。底層材料之影響(底鍍層為Ni材)200X 5000X鎳鍍層上鍍錫時,錫須生長情況
(after500tempcycles–55to+85deg.C)經冷熱循環實驗後發現有錫須生長。但生長並不超過50um。可通過鍍鎳阻隔層以減少錫須生長之機會。外界因素之影響(劃傷)200X避免鍍層表面劃傷將使錫須生長機率降低外界因素之影響(折彎)錫鍍層厚度之影響(底材為黃銅)黃銅鍍錫當錫膜厚>2um時,生長錫須
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