活化氫氣氛下的無助焊劑焊接

C.Christine Dong，Richard E.Patrick，Russell A.Siminski，Tim Bao

（1.Air Products and Chemicals，Allentown，PA 18195-1501，USA；2.Air Products and Chemicals，Shanghai 201203，China）

活化氫氣氛下的無助焊劑焊接

C.Christine Dong1，Richard E.Patrick1，Russell A.Siminski1，Tim Bao2

（1.Air Products and Chemicals，Allentown，PA 18195-1501，USA；2.Air Products and Chemicals，Shanghai 201203，China）

介紹了一種新穎的基于電子附著（Electron Attachment，EA）原理的氫氣活化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在大氣壓力和正常焊接溫度下的無助焊劑焊接。該技術(shù)有望被應(yīng)用于電子封裝行業(yè)的諸多領(lǐng)域。

電子附著；活化氫；無助焊劑焊接；電子封裝；氧化物去除；助焊劑殘留；氫負(fù)離子

集成電路（Integrated Circuit，IC）的封裝趨勢正在向著多層化即三維化方向發(fā)展，且元件的功能更多，尺寸更小。這一發(fā)展趨勢使得接點(diǎn)的互連變得更具挑戰(zhàn)。而確保接點(diǎn)處的導(dǎo)電與機(jī)械性能的關(guān)鍵是將焊料和被焊金屬表面的氧化物去除干凈，此通常是通過使用有機(jī)助焊劑來實(shí)現(xiàn)的。其去除氧化物的能力歸因于助焊劑中的有機(jī)酸：

可是，助焊劑的使用又給電子封裝工藝帶來了許多問題，尤其是助焊劑的殘留。不管使用哪種類型的助焊劑都不可避免地會(huì)產(chǎn)生殘留，而在高可靠性的封裝件中不允許有任何殘留的存在。隨著電子器件小型化的趨勢，助焊劑殘留的清洗變得越來越困難。因此，近年來無助焊劑焊接獲得了更多的關(guān)注。

無助焊劑焊接主要是利用還原性氣氛來去除

2　電子附著

2.1原理

電子附著（EA）的定義如下：當(dāng)?shù)湍茈娮樱绲陀?0 eV，與氣體分子碰撞時(shí)，有些可被氣體分子捕獲，通過解離或直接附著的方式產(chǎn)生負(fù)離子［1］。

反應(yīng)式（2）描述了氫分子的解離性附著，其中一個(gè)氫分子（H2）與電子（e─）結(jié)合，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的分子型氫負(fù)離子隨后又解離而得到原子型氫負(fù)離子（H─）和中性氫原子（H）。……