可抑制錫鬚晶生長之非晶材料結構AMORPHOUS MATERIAL CAPABLE OF INHIBITING THE GROWTH OF TIN WHISKER

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102121084

專利證號

I 496683

專利獲證名稱

可抑制錫鬚晶生長之非晶材料結構AMORPHOUS MATERIAL CAPABLE OF INHIBITING THE GROWTH OF TIN WHISKER

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣科技大學

獲證日期

2015/08/21

技術說明

在微電子工業中，電子封裝常需要使用鉛(Pb)材料來抑制錫鬚的產生。但鉛易造成環境污染而遭受被限制使用，錫鬚自發形成的問題又再度出現。目前，利用鎳(Ni)中間層(underlayer) 作為擴散阻障層已被廣泛接受。主要是由於晶界被視為原子擴散的主要擴散路徑，導致反應容易發生，而鎳中間層(Ni underlayer)具有較大的晶粒尺寸，意味著晶界較少，因此被視為有效阻止銅擴散與減緩反應發生的擴散阻障層。另外，鎳中間層(Ni underlayer)膜內為拉伸的內應力進而減少Cu/Sn界面之壓應力而產生的錫鬚。在此專利中，提出利用缺乏晶界的非晶(amorphous) TFMG做為中間層，可取代汙染環境製程且厚度較厚的電鍍鎳層，經過室溫和40°C的時效(aging)測試後，證明能有效的完全阻止錫鬚之產生。 In electronic packaging, the old problem of spontaneous Sn whisker has come back due to the restriction in use of lead (Pb) in the microelectronic industries. Introducing Ni underlayer as diffusion barrier, has been well studied and industrially accepted as one of mitigation methods, owing to its ability to block Cu diffusion and mitigate the Sn whisker growth by generating built-in tensile stress. A Ni underlayer with large grain sizes may be an effective diffusion barrier due to a decrease in the grain boundaries compared with smaller grains, which is believed to enhance the atomic diffusion as major diffusion paths. However, an underlayer with the polycrystalline grain structure gives rise to grain boundaries for Cu/Sn interactions. Consequently, an underlayer with amorphous structure is beneficial to prevent diffusion reaction with the absence of grain boundaries.

備註

本部(收文號1100045263)同意該校110年7月16日臺科大研字第1100105169號函申請終止維護專利(台科大)

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