氧化鋁鋅固態反應法之製備與鑑定 - 社會議題

By Mia
at 2008-06-03T00:00

Table of Contents

1. 說明如何以X光繞射之圖譜來判定結晶性材料的成分及結構?
2. 根據XRD之結果,比較利用"研缽"研磨及"球磨機"研磨這兩種方
式對燒結後,鈦酸鋇成分及結晶性之影響?
很急很急!! 麻煩盡量能夠詳細能回答"到"問題拜託了~~~

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By Rosalind
at 2008-06-03T14:22

子構裝銲點可靠度之材料議題
因應電子產品日趨輕薄短小的需求，覆晶技術搭配球腳格狀陣列的封裝已成為現今的封裝主流技術，其中銲錫凸塊的材料選擇共更相形重要。一般來說，銲錫凸塊包含兩個部分：一為銲錫球，另一部份則是凸塊底層金屬(under bump metallurgy)。
傳統的銲錫球所採用的材料是共晶錫鉛，其共晶溫度為183°C。由於共晶錫鉛具有良好的機械性質，再加上因長年使用的所建立的物理、化學、機械性質資料庫，因此目前共晶錫鉛仍是電子工業最普遍使用的銲錫材料。但是由於環境污染的考量，近年來無鉛銲錫的研發已經成為電子工業相當重要的一環。目前較受矚目的無鉛銲錫為Sn-Ag為主的合金。Sn-Ag合金的熔點則較高約為220°C，而其優異的機械性質使其成為無鉛銲錫的候選材料之一。相較於Sn-Ag合金而言，Sn-Ag-Cu合金的共晶溫度較低(217°C)，且其潤濕性及機械性質皆比較優良，因此Sn-Ag-Cu合金為目前最佳的候選材料之一。
凸塊底層金屬通常是由許多金屬層所構成的。其除了必須與銲錫的連接外，還必須阻止Al或Cu與銲錫在迴銲或使用時的相互反應。現今的UBM結構包括Cr/CrCu/Cu，Ti/Cu/Cu，Ti-W/Cu/Cu，Ni/Cu及無電鍍Ni/Cu。至於以Cu為主的凸塊底層金屬已經逐漸被淘汰，因為Sn和Cu會快速反應生成易碎裂的Cu-Sn介金屬生成物。而以Ni為主的凸塊底層金屬則因其與Sn的反應較慢而受到青睞。一般在Ni/Cu或無電鍍Ni/Cu凸塊底層金屬中，鎳或無電鍍鎳是扮演潤濕層與擴散阻絕層的角色，而銅則是作為導線。
本實驗室已累積多年評估銲錫接點的可靠度的經驗。以下將分就無鉛銲錫的製備及其性質探討及銲錫與不同基板的界面反應與微觀結構進行介紹。此外，在目前的電子產品中，晶片與導線架之間的連接仍然主要是利用打線接合技術，因此本實驗室尚探討金線與鋁墊之間的界面反應。

1. 目前之研究專題
1.1 無鉛銲錫的研製及其性質探討
本實驗室先前探討不同銲錫的材料性質，包括其熔點、密度與機械性質等。在累積了多年的經驗後，近來也開始製作無鉛銲錫的錫膏。除了可以提供業界各種無鉛銲錫材料的性質資料庫，更可以提供較佳的製作無鉛銲錫錫膏製程。近年來的研究主題分述如下：
1.1.1 UBM中無電鍍鎳與以機械合金法製備錫銀銅銲料之界面反應探討
主要探討在不同銅含量下，以機械合金法製備之SnAgCu銲錫粉末的變化，也研究藉由添加奈米(nano)Cu6Sn5粉末於銲錫粉末中，有效降低機械合金法製備之錫銀銅銲錫粉末尺寸的方法。而在界面反應方面，由於無電鍍鎳對於銅的擴散阻絕效果良好，因此被廣泛採用於電子構裝，在銲錫凸塊中扮演一個擴散屏障的角色。經過240°C退火，探討不同銅含量之錫銀銅銲錫與無電鍍鎳/銅之間的界面反應情形。藉由場發射電子微探儀(FE-EPMA)的定量分析，研究在銲錫/無電鍍鎳界面間鎳錫磷相和富磷相的生成情況。並探討添加Cu6Sn5的錫銀銅複合銲料與無電鍍鎳之界面反應。在潤濕性方面，經過退火後，自製的錫膏與無電鍍鎳基版間形成接觸角小於25°之良好接合。
1.1.2以Mechanical Alloying方法製備無鉛Sn-Ag-Ni銲錫錫膏之研究
添加純Sn、Ag、Ni粉末，用機械合金的方法用高能量磨球撞擊使之成為合金，並研究合金粉末的微觀結構與性質，其後可與助焊劑調製混合製成銲料，藉以探討不同無鉛銲料Sn-3.5Ag-xNi在純銅上的界面反應。隨著Ni含量增加，合金粉末的尺度漸漸減少。但仍為100μm以上。為了減少粉末尺度，則以化學合成的Ni3Sn4合金粉末替代純Ni粉，添加於Sn、Ag中，以討論與添加純Ni製成之粉末的性質與界面反應等不同。
1.1.3以化學還原方法製備奈米無鉛Sn-Ag和Sn-3.5Ag-xCu銲錫之研究
隨著積體電路的微小化及電路的複雜化，相對的電子元件銲接點也邁向微小化。但習知的銲錫製備方法多為「電鍍法」或「絲網印刷法」，並不能產出相對可用的奈米級無鉛銲錫。本研究是將溶於水中之金屬前驅物利用強還原劑析出奈米無鉛Sn-Ag和Sn-3.5Ag-xCu銲錫，並研究奈米粉末的微觀結構與性質，其後可與助焊劑調製混合製成銲料，以討論潤濕性研究。
1.1.4以化學還原法製備奈米Ni3Sn4和Cu6Sn5介金屬化合物添加至錫銀鎳和錫銀銅銲料之界面反應探討.....

氧化鋁鋅固態反應法之製備與鑑定 - 社會議題

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