陆裕东
,
何小琦
,
恩云飞
,
王歆
,
庄志强
材料导报
在25℃H50%的常温常湿条件下,对纯Sn镀层引脚的锡须生长进行了评估.无铅化纯锡镀层表面的锡须呈现针状、圆柱状、小丘状、束状等多种不同显微形貌.外界环境与锡须的生长形貌无关,锡须生长部位特定的材料内部应力条件和晶体缺陷环境是决定晶须形貌的主要因素.经过500 h的常态老化,镀层上短晶须占多数,只发现了极少量长度超过50μm的锡须,而正是这少量的长晶须是造成铜互连引线间锡须桥连短路的主要因素.抑制少量超长的针状晶须的生长是防止晶须生长风险的关键.
关键词:
锡须
,
镀层
,
互连
,
可靠性
陆裕东
,
王歆
,
庄志强
,
刘保岭
,
刘勇
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00811
采用高温平衡电导法测定了高温平衡电导率随氧分压(10-12~105Pa)的变化曲线, 由此确定了未掺杂和Al受主掺杂BaPbO3陶瓷多晶体中的主导缺陷及其电荷补偿缺陷. 同时讨论了受主掺杂浓度对材料的高温平衡电导率、高氧分压和低氧分压下主导缺陷转变点的影响, 确定了受主掺杂BaPbO3缺陷行为随掺杂量的变化机理. 在高氧分压下, 材料表现出本征缺陷行为, Pb离子空位占主导, 电荷补偿缺陷为空穴; 随着氧分压的下降, 材料由本征缺陷控制区域进入非本征缺陷控制区域, 受主杂质取代Pb离子空位占主导; 在低氧分压区域, 随着氧离子空位浓度的上升, 氧离子空位取代空穴, 成为受主杂质的电荷补偿缺陷.
关键词:
BaPbO3
,
defect chemistry
,
nonstoichiometry
,
acceptor
陆裕东
,
何小琦
,
恩云飞
,
王歆
,
庄志强
稀有金属材料与工程
采用Ni(P)/Au镀层-SnPb焊点-Ni(P)/Au镀层的互连结构,研究电迁移作用下焊点/镀层界面金属间化合物(IMC)的极性生长特性,从电位差和化学位梯度条件下原子定向扩散的角度分析互连结构的微结构变化的微观机制.在无外加应力条件下,由于液态反应速率远远快于固态反应速率,Ni(P)/Au镀层与焊点界面IMC经过120 ℃、100 h的热处理后无明显变化.但是,在电迁移作用下,由于Sn沿电子流方向的定向扩散使阳极界面IMC异常生长,而阴极界面IMC厚度基本不变.由于电子由上层Cu布线进入焊点的电子注入口位于三相结合界面位置,在焦耳热的作用下会导致焊料的局部熔融,引起Cu布线与焊料的反应,使电子注入口的Cu布线合金化.
关键词:
Ni/Au
,
SnPb
,
焊点
,
电迁移
,
金属间化合物
陆裕东
,
何小琦
,
恩云飞
,
王歆
,
庄志强
稀有金属材料与工程
采用回流焊工艺在ENIG镀层印制电路板上组装289I/Os无铅Sn-3.0Ag-0.5Cu球栅阵列封装器件,对封装后的电路板进行随机振动可靠性试验,采用X-Ray、SEM和EDX等测试确定焊点在随机振动试验过程中的失效机制,探讨焊点沿界面失效与镀层内P元素的分布和含量的关系.在振动试验中失效和未失效的BGA焊点与镀层界面表现出类似的微观形貌,Ni层因被氧化腐蚀而在焊点截面形貌上出现"缺齿"痕迹,而在表面形貌图上此呈现黑色的氧化腐蚀裂纹.P在镀层表面的聚集对Ni的氧化腐蚀有促进作用,同时P的聚集也明显降低焊点结合界面的机械强度.Ni层的氧化和Ni层表面P元素的聚集是引发焊点沿焊点,镀层结合界面开裂的主要原因.
关键词:
化学镀镍浸金
,
镀层
,
回流焊工艺
,
SnAgCu
陆裕东
,
何小琦
,
恩云飞
,
王歆
,
庄志强
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.009
采用球栅阵列封装(BGA)焊点研究共晶SnPb焊点中的电迁移行为,分析了电迁移作用下SnPb焊点与Ni(P)镀层界面金属间化合物(IMC)的极性生长现象,从原子迁移的角度提出了互连焊点微结构演化的微观机理.焊点在焊接过程中形成厚度约为2 μm的Ni3Sn4 IMC层,随后的120℃热处理并不会导致界面IMC的明显生长.而电迁移作用下,阳极焊点与镀层界面IMC出现异常生长,同时阴极焊点与镀层界面IMC生长受到抑制,最终在同一焊点中形成极性生长的现象.界面IMC的极性生长与电迁移引起的原子通量有关,Sn原子通量方向与电子流方向相同,而Ni原子通量方向相反,导致阳极界面IMC的异常生长,而相同的原子迁移特性导致阴极界面IMC的生长受到抑制.
关键词:
SnPb
,
焊点
,
金属间化合物
,
电迁移
陆裕东
,
王歆
,
庄志强
,
刘保岭
,
刘勇
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.008
采用高温平衡电导法测定了高温平衡电导率随氧分压(10-12～105Pa)的变化曲线,由此确定了未掺杂和Al受主掺杂BaPbO3陶瓷多晶体中的主导缺陷及其电荷补偿缺陷.同时讨论了受主掺杂浓度对材料的高温平衡电导率、高氧分压和低氧分压下主导缺陷转变点的影响,确定了受主掺杂BaPbO3缺陷行为随掺杂量的变化机理.在高氧分压下,材料表现出本征缺陷行为,Pb离子空位占主导,电荷补偿缺陷为空穴;随着氧分压的下降,材料由本征缺陷控制区域进入非本征缺陷控制区域,受主杂质取代Pb离子空位占主导;在低氧分压区域,随着氧离子空位浓度的上升,氧离子空位取代空穴,成为受主杂质的电荷补偿缺陷.
关键词:
BaPbO3
,
缺陷化学
,
非化学计量比
,
受主
陆裕东
,
王歆
,
庄志强
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.010
采用Ba(OH)2·8H2O, Pb(CH3COO)2·3H2O和KOH为原料, 柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)为复合螯合剂, 采用溶胶凝胶工艺制备了K掺杂BaPbO3(BPO)陶瓷, 讨论了不同的K受主掺杂浓度对BPO导电陶瓷的电导率和阻温特性的影响.实验结果表明: 采用Sol-Gel法获得了均一相、化学计量比的K掺杂BPO陶瓷;K-BPO陶瓷的室温电阻率随K掺杂量呈倒"S"形状变化, 当掺杂量为3%～5%(摩尔分数)时室温电阻率最低, 约为4.5×10-4 Ω·cm;另外, 与BaTiO3系PTC陶瓷不同, PBO陶瓷引入受主杂质K后, 不但可以降低材料的室温电阻率, 而且可以使材料呈现出一定的PTC效应.
关键词:
BaPbO3
,
导电陶瓷
,
受主掺杂
,
电导率
,
阻温特性
,
Sol-Gel
陆裕东
,
王歆
,
庄志强
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00138
以可溶性无机盐为原料, EDTA 、柠檬酸、酒石酸为复合螯合剂, 水为溶剂, 采用改进的溶胶-凝胶法制备了无裂纹、晶粒尺寸小且均匀分布的钙钛矿结构的BaPbO3 导电薄膜. 利用XRD、SEM和EDS表征方法结合薄膜方阻的测定, 具体分析了Pb/Ba比和晶粒生长情况对BaPbO3 薄膜导电性能的影响. 实验结果表明: Pb/Ba比和晶粒生长情况是决定BaPbO3薄膜导电性的两个主要因素, Pb/Ba比的上升和晶粒的长大, 都会提高BaPbO3薄膜的导电性能; 热处理次数对BaPbO3 薄膜方阻的影响与薄膜厚度有关. 在700℃下保温10min的快速热处理方法, 可以获得钙钛矿结构、薄膜方阻为5.86 Ω﹒□-1 的BaPbO3 薄膜.
关键词:
BaPbO3
,
ceramic
,
thin film
,
sol-gel
,
sheet resistance
陆裕东
,
王歆
,
庄志强
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2007.01.018
以可溶性无机盐为原料,柠檬酸和乙二胺四乙酸(EDTA)为复合螯合剂,采用sol-gel工艺制备了Sb掺杂BaPbO3(BPO)陶瓷,讨论了不同的Sb施主掺杂浓度对BPO陶瓷的电导率和阻温特性的影响.实验结果表明:采用sol-gel法获得了均一相、化学计量比的Sb掺杂BPO陶瓷;当施主掺杂量≤1 mol%,Sb-BPO陶瓷的室温电阻率随Sb掺杂量的增加而升高,当施主掺杂量≥1mol%,室温电阻率随Sb掺杂量呈"U"形变化,掺杂量为12 mol%～13 mol%时室温电阻率最低,约为2.69×10-4 Ω·cm;BPO陶瓷引入施主杂质Sb后,不但可以降低材料的室温电阻率,而且可以使材料呈现出高温PTC效应,当掺杂量为5 mol%时,材料的升阻比最高,其居里温度Tc约为850 ℃.
关键词:
BaPbO3
,
sol-gel
,
陶瓷
,
施主掺杂
,
电阻率
,
PTCR
王歆
,
陆裕东
,
庄志强
材料导报
介绍了钙钛矿结构导电陶瓷的研究与发展,对LaGaO3、(LaSr)FeO3-δ等含La导电陶瓷和BaPbO3等不含La导电陶瓷的结构、导电机理和应用进行了详细的论述,分析了掺杂对各系列钙钛矿型导电陶瓷电导率的影响.
关键词:
钙钛矿
,
导电陶瓷
,
氧空位
,
电导率
,
掺杂
