焦耳热不仅会增加焊料凸点的温度，从而增加电迁移速率，还可能在焊料凸点上产生小的温度差，从而导致热迁移。热迁移将在第12章中讨论。焊料接头中另一个非常独特和重要的电迁移行为是它有两个反应界面。图1.16所示为阴极接触界面处电迁移导致的失效的SEM横截面照片，其中额定电流密度约为2×104 A/cm2，试验温度为100℃。图1.16一组由倒装芯片焊料接头阴极处的电流拥挤造成的14μm厚的金属Cu的UBM层溶解导致的电迁移失效SEM照片......
2023-06-20
浓度梯度对热迁移影响的优化研究
【摘要】：从动力学的观点来看，固溶体从均匀转变为不均匀的过程需要一个逆浓度梯度的上坡扩散，因此热迁移是逆浓度梯度的。值得注意的是，热迁移过程中，向热端扩散的元素既与温度梯度相反又与浓度梯度相反。与之对应，当建立起足够大的浓度梯度时，热迁移效应为零，即J＝0，那么浓度梯度将会是一个常数。当长度很长时，由于浓度梯度取决于均相固溶体的初始浓度，浓度梯度可能不会大到能够平衡热迁移的程度。
热迁移会导致均匀的单相固溶体变得不均匀。从动力学的观点来看，固溶体从均匀转变为不均匀的过程需要一个逆浓度梯度的上坡扩散，因此热迁移是逆浓度梯度的。值得注意的是，热迁移过程中，向热端扩散的元素既与温度梯度相反又与浓度梯度相反。因此在热迁移通量公式中需要加上反向通量，如下所示：
因为这是一个上坡扩散，故式（12.9）中的最后一项是正的。与之对应，当建立起足够大的浓度梯度时，热迁移效应为零，即J＝0，那么浓度梯度将会是一个常数。在这个稳态中，有
这在Shewmon所做的Fe-C系统热迁移试验中已经实现了，且碳是向热端扩散的。铁中的碳浓度梯度呈线性分布[1]。
平衡了热迁移的浓度梯度是可以测量的，Q*在已知温度和温度梯度的情况下是可以被计算出来的。尽管在选择温度上有不确定性，但是由于ΔT/T的值非常小，因此这种不确定性是可以忽略的。
然而尚不清楚式（12.10）是否任意成立。如果C、T、Q*都是常数，那么ΔC、Δx、ΔT就都可以变化。这三个变量中必须确定其中两个，才能求出第三个。例如，如果给定试样两端的长度和温度差，由式（12.6）就可计算出ΔC。但是由于已经给定了初始的均匀浓度，因此ΔC的最大值必须在0到2C之间，因此尚不清楚式（12.10）是否任意成立。
稳态下的浓度梯度与样品的长度和初始均匀浓度有关。当长度很短时，会产生一个较大的浓度梯度，在冷端可能就会产生背应力，因此我们需要假设一个平衡态空位分布以抵消这个背应力。如果温差相同，样品越短，温度梯度越大。当长度很长时，由于浓度梯度取决于均相固溶体的初始浓度，浓度梯度可能不会大到能够平衡热迁移的程度。在相同温差下，样品长度越长，温度梯度越小。
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人口迁移对城乡发展的影响详细阅读
据表中数据显示三类居民都以医疗保险入保率最高，分别占到49.13%、27.86%和90.70%；城—城流动人口和城市户籍人口都以养老保险为第二高的入保率，分别为43.19%和80.74%，而乡—城流动人口则是工伤保险，为22.57%，养老保险只有21%，这么低的养老保险参保率怎么能保证未来的养老。然而城—城流动人口和城市户籍人口的工伤保险参保率也不低，分别占到34.64%和42.63%。......
2023-08-10
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电迁移对剪切试验的影响分析详细阅读
图11.5剪切试验中倒装芯片试样的光学照片对电迁移对焊料接头剪切行为的影响进行研究，图11.5所示为倒装芯片键合到有机基板上的组件的光学照片，其中大的白色箭头为施加在芯片上推动芯片的力，并对芯片和电路板间的焊料接头产生剪切力。图11.6所示为第二组施加电迁移的试样断口俯视图的SEM照片。剪切试验中菊花链交替失效的现象表明电迁移通过阴极界面处的孔洞形成弱化了阴极界面，这与拉伸试验的结果类似。......
2023-06-20
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电子风力对电迁移现象的影响详细阅读
是假想电荷数，它所表示的是电子与扩散原子之间动量交换的力的等效效果；eE是电子风力，在良导体中通常它是直接力的十倍左右，在金属的电迁移现象中电子风力的作用要远大于直接力。所以，在电迁移现象中，被增强的原子扩散通量方向通常与电子漂移通量方向一致。换句话说，它将会体验到更大的电子散射作用，以及更大的电子风产生的力的作用，从而将其推向下一个平衡位置，即该原子扩散前空位所在位置。......
2023-06-20
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热迁移现象的原位观察技术详细阅读
据观察，在150℃条件下的电迁移试验中，铅是主要的扩散元素。回流结束后，高铅焊料内会产生Cu3 Sn，但随着锡向热端扩散，Cu3 Sn转变为Cu6 Sn5。在硅侧的整个接触区域内，孔洞和Cu6 Sn5的分布是均匀的。......
2023-06-20
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热迁移现象在未通电共晶锡铅焊料接头中的影响详细阅读
用于热迁移测试的共晶37Pb63Sn倒装芯片焊料接头的测试结构与图12.2很相似，其有11个凸点。而通电凸点附近的未通电的凸点将用来研究热迁移。图12.7所示为四个未通电的凸点在电迁移测试后的横截面SEM照片。图12.7四个未通电的凸点在电迁移测试后的横截面SEM照片图12.8所示为未通电凸点的横截面高倍照片，图中Sn和Pb的重新分配表现在：铅大量积累在了冷端（基板端），热端处（芯片端）没有锡积累。......
2023-06-20
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不通电的复合焊点热迁移问题详细阅读
图12.1倒装芯片焊料接头及焊料接头横截面基板上倒装芯片的示意；倒装芯片复合焊料接头的横截面；焊料接头横截面SEM照片为了利用电阻加热引起的温度梯度来研究热迁移，我们制备了两组倒装芯片试样。为了研究热迁移，我们也检测了附近没有通电的凸点。在整行没有通电的焊料接头中热迁移的影响是显而易见的，如图12.2所示，因为在这些凸点中，锡向硅侧迁移，铅向基板侧迁移。......
2023-06-20
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倒装芯片焊料接头的热迁移和直流电迁移问题分析详细阅读
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2023-06-20
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