Einfluss des Phosphors auf die Phasenbildung und das Phasenwachstum bei chemisch abgeschiedenen Ni/P-Bumps und schablonengedruckten Mikrolotkontakten

Nieland, Sabine

Einfluss des Phosphors auf die Phasenbildung und das Phasenwachstum bei chemisch abgeschiedenen Ni/P-Bumps und schablonengedruckten Mikrolotkontakten

dc.contributor.advisor	Reichl, Herbert	en
dc.contributor.author	Nieland, Sabine	en
dc.contributor.grantor	Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften	en
dc.date.accepted	2002-07-04
dc.date.accessioned	2015-11-20T15:04:09Z
dc.date.available	2002-11-26T12:00:00Z
dc.date.issued	2002-11-26
dc.date.submitted	2002-11-26
dc.description.abstract	Neben der stetigen Verkleinerung der Lotkontakte werden elektronische Bauteile immer mehr bei erhöhten Betriebstemperaturen eingesetzt. Dies hat zur Folge, dass die thermische Stabilität des gesamten Lotkontaktes als Zuverlässigkeitsaspekt an Bedeutung gewinnt. Zum einen spielt die thermische Veränderung jeder einzelnen Komponente, z.B. der Unterbumpmetallisierung (Nickelbumps), eine Rolle als auch thermisch aktivierte Prozesse zwischen den Komponenten wie die Diffusion von Unterbumpmetallisierungsmaterial ins Lot. Hierbei kann es zum Ablegieren der Unterbumpmetallisierung (UBM) und zur intermetallischen Phasenbildung an der Grenzfläche UBM/Lot kommen. Beides beeinflusst die Funktion des Lotkontaktes sowohl einen mechanischen Halt zwischen Chip und Schaltungsträger als auch einen elektrischen Kontakt über die gewünschte Betriebszeit zu gewährleisten. In der vorliegende Arbeit werden die Mikrostruktur und ausgewählte Eigenschaften von chemisch abgeschiedenen Ni/P-Bumps und deren Struktur- und Eigenschaftsveränderungen bei Temperatureinwirkungen im Rahmen der Aufbau- und Verbindungstechnik von elektronischen Komponenten diskutiert. Die Mikrostruktur der Nickelbumps hat einen Einfluss auf die Reaktion mit dem Lotmaterial, da sich die Struktur der Nickelbumps auf den Transport von Nickel in das Lot auswirkt. Es werden Experimente vorgestellt, aufgrund deren Ergebnisse ein Modell über den Zusammenhang zwischen phosphorbedingter Mikrostruktur der Nickelbumps, Diffusionsmechanismus des Nickels ins Lot und intermetallischem Phasenwachstum entwickelt wurde. Für drei ausgewählte Lote (PbSn63, PbSn5 und SnAg3,5) werden anhand von experimentell ermittelten Phasenwachstumsraten, Ablegierraten der Ni/P-Bumps und Aktivierungsenergien für die Phasenbildung und das Phasenwachstum die Reaktion von Nickelbumps mit schablonengedruckten Lotbumps verifiziert und die Abhängigkeit der Reaktionen von der Lotzusammensetzung dargestellt. Aus den experimentellen Daten wurden Phasenwachstumsmodelle für die drei ausgewählten Lote erarbeitet, die eine Vorstellung über den Einfluss der Temperatur und Zeit bei isothermer Lagerung bieten. Die Ergebnisse können die Basis für neue Zuverlässigkeitssimulationen sein. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Ablegierung der Unterbumpmetallisierung und die intermetallische Nickel-Zinn-Phasenbildung für zinnreiche Lote wie SnAg3,5-Lot im Vergleich zu bleihaltigen Loten signifikant sind. Mit dem Einsatz bleifreier Lote als Alternative zu bleihaltigen und der Verwendung von elektronischen Bauteilen bei erhöhten Betriebstemperaturen müssen thermisch aktivierte Prozesse als Zuverlässigkeitseinflüsse berücksichtigt werden. Bei der Verwendung von bleifreien Loten liegen hier Optimierungsmöglichkeiten zur Beeinflussung der Zuverlässigkeit von Mikrolotsystemen.	de
dc.identifier.uri	urn:nbn:de:kobv:83-opus-4041
dc.identifier.uri	https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/799
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-502
dc.language	German	en
dc.language.iso	de	en
dc.rights.uri	http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/	en
dc.subject.ddc	600 Technik, Technologie	en
dc.subject.other	Aufbau- und Verbindungstechnik	de
dc.subject.other	Bleifreie Lote	de
dc.subject.other	Intermetallische Phasenbildung	de
dc.subject.other	Mikrolotkontakt	de
dc.subject.other	Ni/P-Bumps	de
dc.subject.other	Zuverlässigkeit	de
dc.title	Einfluss des Phosphors auf die Phasenbildung und das Phasenwachstum bei chemisch abgeschiedenen Ni/P-Bumps und schablonengedruckten Mikrolotkontakten	de
dc.type	Doctoral Thesis	en
dc.type.version	publishedVersion	en
tub.accessrights.dnb	free	*
tub.affiliation	Fak. 3 Prozesswissenschaften	de
tub.affiliation.faculty	Fak. 3 Prozesswissenschaften	de
tub.identifier.opus3	404
tub.identifier.opus4	409
tub.publisher.universityorinstitution	Technische Universität Berlin	en

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