三元镍基镀层的电化学性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

近年来,微电子工业迅速发展,微电子产品已经涉及到我们生活中的方方面面,信息行业、通讯行业、能源行业等都离不开微电子技术,而在微电子技术中,微电子封装技术是微电子技术中的核心[1]。随着电子器件的发展,人们越来越关注电子封装。但随着社会发展,人们逐渐意识到铅及其化合物对环境的污染性及对人体的危害性。美国环境保护署也已经将铅及其化合物定性为17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一。自2006年7月1日欧盟实施无铅化以来,中国、日本和美国等也相继颁布了禁止使用铅及其化学物的法令[2]。因此“无铅钎料”逐渐成为全球研究热点。在电子封装中,传统的锡铅焊料由于铅的有害性逐渐被无铅焊料取代。然而无铅焊料与基板反应时会生成脆硬性金属间化合物(Intermetallic Compounds:IMC),这些化合物受焊接接头服役过程中产生的热影响而逐渐变厚,易发生剥离现象导致封装的失效[3]。因此急需一种有效可靠的凸点下金属化层作为扩散阻挡层,提高电子封装的可靠性。


传统镍磷镀层可以有效地阻挡Cu的扩散,且制备成本较低,具有优良的耐腐蚀性,硬度和耐磨性好,因此在工业上得到了广泛的应用[4-6]。然而镍磷镀层与焊料反应生成柱状Ni3P晶化层,在服役过程中易形成大量纳米级孔洞,降低封装的可靠性,因此亟需新体系的合金镀层作为有效的扩散阻挡层。与传统镍磷二元合金镀层相比,三元合金镀层具有可靠地扩散阻挡性能,且具有较高的熔点,因此表现出了在电子封装中应用的潜能。

近年来对三元合金镀层的研究表明,三元合金镀层比二元合金镀层具有更优异和特殊的性能,具有更高的熔点,可以在较高的温度下服役,应用前景广阔[6-9]

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