Sn(Cu)薄膜表面錫須生長的研究.pdf

1、Sn(Cu)薄膜表面錫須生長的研究TinwhiskergrowthonthesurfaceofSn(Cu)(申請碩士學位)學科專業(yè)：撾型物理皇絲堂研究生：韭至召天津大學理學院應用物理學系2010年6月■■■蔓，嚏一i，：，一k∥一。。、卜III。J、、，≯，n√‰Jl—J?！裰形恼a須是從錫層或錫合金層表面生長的一種細長錫單晶。它具有很高的電流負載能力，對電子元器件具有嚴重危害。錫須生長現象一直是電子封裝行業(yè)面臨的重大難題，因此錫須的

2、生成機理成為當今研究的焦點。本文對不同條件下錫須的生長進行了研究，首先利用磁控濺射方法在Cu基底上制備了一組厚度為1200nm的純錫薄膜，將它們置于氬氣環(huán)境中于不同溫度下退火，發(fā)現500C是錫須生長的最適宜溫度，在此溫度下錫須的長度和密度都達到最大。在高溫下，樣品內部殘余應力的消除以及金屬間化合物形態(tài)的轉變會導致樣品表面錫須數量的減少。利用Blech結構及掩膜的方法，在玻璃基底上制備了純錫和錫銅薄膜。通過改變銅的添加量，研究了錫銅薄膜的

3、電遷移現象。發(fā)現由于電子風和焦耳熱的影響，在低電流密度下，純錫薄膜的陽極會生長出錫須，陰極則出現明顯的原子消耗區(qū)。隨著電流密度的增加，薄膜的陽極端會出現錫球。對于SnCu薄膜而言，Cu的添加改變了薄膜的內部和表面結構。當Cu含量較低時，在外加電流的作用下，由于Cu的遷移速率要大于Sn，薄膜的陽極端會形成SnCu小球。提高Cu的含量，Cu和Sn之間的原子互擴散會在樣品內部形成金屬間化合物，抑制電遷移的進行。同時我們認為樣品的擴散機制主要以