焊料加工机械和电气互连结构焊接接点检测
单壁碳纳米管增强焊料
随着集成电路技术的不断进步，集成电路对I/O点数和功率的
需求日益增加，这造成了高密度晶片级封装中的焊球间距日益减小
，而同时焊球的电流密度日益增加。随着电子行业继续向微型化推
进，可靠性成为了一个关键问题。在电流增加的同时，要求焊接凸
点更多和更小，这已经导致焊接凸点的电流密度显著提高，而这会
引发电子迁移而造成焊接互连失效
因为焊料加工容易且成本低，它们作为机械和电气互连结构已
在IC技术广泛应用。然而，由于焊料的熔点相对较低，焊点的蠕变
是一个主要问题。当电子元器件开启和关闭时，电子封装的温度会
经历周期变化。因为封装和基板的性质存在差别，封装和基板间焊
接接点的热机械应力会呈现周期性的变化。这种周期应力较终以热
机械疲劳形式导致焊接接点的失效。
由于IC器件迈向超细间距封装的趋势不可阻挡，倒装芯片与基
板间的互连结构承受的循环应力急剧增长，这导致互连结构中焊接
接点的疲劳寿命大幅下降。解决此问题的方法之一是使用新材料，
因为新材料能提供更好的机械、电气和热性能。而复合焊料就能提
供优越的性能‘刚。虽然人们已经在研究纳米颗粒和纳米管对焊料
性能的影响，但这些研究主要关注焊料的力学性能。本研究则给出
了纳米管对焊料微观结构、机械、电气、润湿、热性能的影响。
另外，本研究也评估了复合焊料焊接接点的连接强度和蠕变强
度。由于碳纳米管,具有优越的物理性能和独特的结构，自发现以
来得到了越来越多的关注。研究人员对利用这些独特的结构和优异
的性能具有强烈的兴趣。其应用包括，氢储存、超级电容、生物传
感器、机电驱动器（electromechanical actuator）、用于高分辨
率成像的纳米探针等。
