1、微電子技術發(fā)展己進入集成系統(tǒng)芯片和模塊芯片時代，微芯片對互連技術提出了高密度互連和高信號傳輸率的要求，三維立體封裝技術能在高度上實現(xiàn)多層芯片模塊化封裝，使體積大大減少的同時會使芯片內(nèi)部的互連點變得更小，幾個¨m厚的互連焊點在服役過程中由于芯片的發(fā)熱會轉(zhuǎn)變成全金屬間化合物(Intermetallic Compound，IMC)，所以對穩(wěn)定的全IMC焊點工藝及組織的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　針對全IMC焊點的制備和組織演化以及三維

2、封裝體的結(jié)構優(yōu)化設計進行了一系列研究：固液互擴散低溫鍵合參數(shù)優(yōu)化；焊點內(nèi)金屬間化合物演變機制及生長動力學；EBSD測試技術對不同鍵合階段焊點處晶粒分布情況以及各相之間的界面邊界進行分析；對鍵合過程中3D封裝芯片產(chǎn)生的熱應力進行模擬與評估，進而優(yōu)化封裝結(jié)構。
　　研究結(jié)果表明：在合適的鍵合工藝參數(shù)下可獲得全IMC的CU3Sn焊點，焊點內(nèi)部存在蜂窩狀孔隙的原因是釬料填充不足和Cu-Sn反應的體積效應；分析了不同鍵合溫度和鍵合時間下焊點

3、微觀組織的演變過程，闡述了“Sn島”的形成機理；對接焊點內(nèi)Cu6Sn5整體上呈扇貝狀，以表面小晶粒長大、融合、包覆的方式增長，當焊點兩側(cè)Cu6Sn5晶粒相接時融合成一個大晶粒； CU3Sn晶粒呈簇狀柱狀晶的分布趨勢，Cu6Sn5的晶粒取向不同導致了在其內(nèi)部生長的簇狀CU3Sn晶粒生長方向不同，CU3Sn晶粒橫斷面尺寸范圍1～3μm,在全IMC焊點內(nèi)存在焊頭兩側(cè) CU3Sn相接時形成的晶界線；提取了不同鍵合溫度下的Sn、Cu6Sn5和CU

4、3Sn的厚度，修正Cu6Sn5的厚度并擬合發(fā)現(xiàn)Cu6Sn5的增長更符合熔融通道控制模型，而 CU3Sn的增長符合體擴散控制模型，兩種IMC的生長速率常數(shù)隨溫度的升高而增大；3D封裝的有限元模型中銅柱及焊點的第一主應力最大點出現(xiàn)在底層外部邊緣拐角處，芯片應力最大點出現(xiàn)在通孔內(nèi)表面；熱循環(huán)過程中焊點應力呈穩(wěn)定的周期性變化趨勢；數(shù)值正交實驗顯示封裝體結(jié)構參數(shù)中填充樹脂的厚度對焊點的應力的影響最大，影響適中的是芯片厚度，最弱的是填充樹脂的硬度。