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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

14.04.2021 | Original Research Article

Interfacial Reactions of Sn-3.0Ag-0.5Cu Solder with Sputter Cu-Ti Alloy Film UBM

verfasst von: Yupeng Wang, Haibin Liu, Mingdong Bao, Wenhao Yang, Bing Zhou, Hung-Chun Wu

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

Herein, the influence of Ti additive on the formation of intermetallic compounds (IMC) in a SAC/Cu-Ti soldered joint and corresponding mechanical properties are systematically investigated. The Ti-to-Cu ratio under bump metallization (UBM) is adjusted by tuning the target current during magnetron sputtering. Interestingly, the needle-like IMC, which is different from the traditional scallop-like IMC, is formed in the SAC/Cu-Ti soldered joint after reflow. The growth of Cu3Sn and Kirkendall voids is significantly inhibited after thermal aging in the SAC/Cu-Ti soldered joint. Overall, the segregation of Ti at grain boundaries forms a titanium-rich layer. Also, the Ti-rich layer acts as a diffusion barrier layer and hinders the diffusion of Cu into IMC. The shear strength test results show that SAC/Cu-Ti has much stronger strength than SAC/Cu both before and after thermal aging. These results confirm that Cu-Ti UBM is beneficial to the improvement of welding reliability.

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Metadaten
Titel
Interfacial Reactions of Sn-3.0Ag-0.5Cu Solder with Sputter Cu-Ti Alloy Film UBM
verfasst von
Yupeng Wang
Haibin Liu
Mingdong Bao
Wenhao Yang
Bing Zhou
Hung-Chun Wu
Publikationsdatum
14.04.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08925-5

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