Harnessing heterogeneous nucleation to control tin orientations in electronic interconnections.
Harnessing heterogeneous nucleation to control tin orientations in electronic interconnections.
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DOI：
10.1038/s41467-017-01727-6
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发表时间：
2017-12-04
影响因子：
16.6
通讯作者：
Gourlay CM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma ZL;Belyakov SA;Sweatman K;Nishimura T;Nishimura T;Gourlay CM
虽然电子制造的许多方面都受到非常精确的控制，但焊点中锡的成核目前仍是偶然的。这导致每个接头中的熔体过冷度变化很大，并且晶体取向不同，从而导致每个接头中的抗电迁移、热机械疲劳和其他失效模式的能力不同。在这里，我们确定了一系列锡成核剂，使用新型液滴固化技术证明了它们的有效性，并演示了一种将成核剂纳入焊点以控制锡成核事件方向的方法。通过这种方法，可以将锡成核从随机过程改变为确定性过程，并生成单晶接头，其 c 轴方向经过定制，可以最好地应对选定的失效模式。基于 βSn 的焊点晶体取向控制将提高电子互连的可靠性。 Ma 等人使用基于液滴凝固和晶格匹配的技术。能够控制βSn成核事件，从而控制晶粒取向。
While many aspects of electronics manufacturing are controlled with great precision, the nucleation of tin in solder joints is currently left to chance. This leads to a widely varying melt undercooling and different crystal orientations in each joint, which results in a different resistance to electromigration, thermomechanical fatigue, and other failure modes in each joint. Here we identify a family of nucleants for tin, prove their effectiveness using a novel droplet solidification technique, and demonstrate an approach to incorporate the nucleants into solder joints to control the orientation of the tin nucleation event. With this approach, it is possible to change tin nucleation from a stochastic to a deterministic process, and to generate single-crystal joints with their c-axis orientation tailored to best combat a selected failure mode. Control over the crystallographic orientation of solder joints based on βSn will improve the reliability of electronic interconnects. Using a technique based on droplet solidification and lattice matching, Ma et al. are able to control the βSn nucleation events, hence control the grain orientation.
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影响因子：
2.1
作者：
Arfaei, B.;Kim, N.;Cotts, E. J.
通讯作者：
Cotts, E. J.
影响因子：
2.1
作者：
Kinney, Chris;Linares, Xioranny;Morris, J. W., Jr.
通讯作者：
Morris, J. W., Jr.
影响因子：
2.7
作者：
Lee, Kiju;Kim, Keun-Soo;Ueshima, Minoru
通讯作者：
Ueshima, Minoru
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6
作者：
Lu, L;Dahle, AK;StJohn, DH
通讯作者：
StJohn, DH
DOI：
10.1098/rsta.2002.1147
发表时间：
2003-03-15
影响因子：
5
作者：
Greer, AL
通讯作者：
Greer, AL