[發明專利]一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法

有效

• 申請號: 201710313851.5
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107097012B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 漢晶;郭福;劉建萍
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、去除焊盤表面的氧化物和有機污染物，在基板上粘附雙面膠，并將兩個焊盤置于基板上，保證兩焊盤的焊接面平行，并有一定的間距，以保證焊縫尺寸和寬度一致性，焊接面垂直基板；

(2)、將選用的釬料焊膏涂敷于兩個焊盤的焊接面之間，進行重熔，然后冷卻，得到相應的釬料對接接頭；將釬料對接接頭連同基板一起置于丙酮溶液中，以將釬料對接接頭從基板上取下，得到具有一定晶粒取向的重熔制備的釬焊對接接頭，不經鑲嵌，直接研磨，以去除多余釬料，并對釬焊對接接頭的可作為截面的表面進行拋光；

(3)、通過正交偏振光學顯微鏡(Polarized light microscopy,PLM)觀察拋光了的釬焊對接接頭表面截面，區分不同晶體取向的β-Sn晶粒，選取在PLM下呈現單一晶粒取向的釬焊對接接頭；

(4)、將通過PLM觀察所得的釬料對接單晶接頭進行線切割，得到與步驟(2)重熔制備的釬焊對接接頭具有相同晶粒取向的多個微型釬焊對接接頭，對得到的微型釬焊對接接頭進行精拋，獲取電子背散射衍射(Electron Backscattered Diffraction,EBSD)數據，確定釬焊對接接頭晶粒c軸與電流方向的夾角；

(5)、借助環氧樹脂將步驟(4)進行線切割得到的釬料接頭粘附于基板上，并進行指定截面的研磨拋光，最終得到可用于進行電遷移測試的釬焊對接接頭，并進行焊點橫截面和俯視方向IMCs演變行為分析；

(6)、進行電遷移測試相關的可靠性測試，在釬焊對接接頭晶粒取向一致的基礎上，得到具備可比性的焊點電遷移可靠性數據；

釬料焊膏為Sn基的二元合金、三元合金或四元合金。

2.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，基板能夠耐受重熔溫度和電遷移溫度并且不導電。

3.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，基板采用印刷電路板。

4.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，所述焊盤選自Cu、Cu/Ni/Au，Cu/Cu₆Sn₅。

5.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，釬料焊膏選自二元合金SnCu系列、SnAg系列、SnZn系列、SnBi系列或SnIn系列，三元合金SnAgCu系列、SnAgBi系列或SnAgIn系列，四元SnAgBiIn系列無鉛釬料。

6.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，步驟(2)中的重熔，溫度范圍選擇200℃到700℃。

7.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，步驟(2)中的冷卻，選擇隨爐冷卻、空冷、風冷、水冷或油冷的冷卻方式。

8.按照權利要求1所述的一種晶粒取向一致的對接接頭電遷移測試方法，其特征在于，步驟(6)中的相關的可靠性測試是重熔制備界面微觀組織觀察、晶體取向觀察和成分分析、時效實驗、電遷移實驗、電遷移壽命測試。