【摘 要】
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随着电子设备形式多样化的发展,柔性电子设备越来越受到大家的重视。柔性电子设备对器件弯折性能、便携性提出了更为严格的要求。由于液态金属具有保持金属导电性的同时可无限变形,且具有高电导率,高热导率等特点,常温液态金属已成为柔性电子互连的选择之一。Ga和Ga基合金由于其低的熔点、无毒、不挥发等特殊的性质引起了研究者的极大兴趣,可用作可拉伸的电线和互连,可弯折天线,柔性传感器,自愈电路和保形电极等。然而,
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随着电子设备形式多样化的发展,柔性电子设备越来越受到大家的重视。柔性电子设备对器件弯折性能、便携性提出了更为严格的要求。由于液态金属具有保持金属导电性的同时可无限变形,且具有高电导率,高热导率等特点,常温液态金属已成为柔性电子互连的选择之一。Ga和Ga基合金由于其低的熔点、无毒、不挥发等特殊的性质引起了研究者的极大兴趣,可用作可拉伸的电线和互连,可弯折天线,柔性传感器,自愈电路和保形电极等。然而,Ga和Ga基合金对其他金属具有强腐蚀性,液体Ga极易与基板发生反应,这限制了其在微电子封装技术中的应用。在本研究中,通过控制温度和反应时间探究Cu/Ga和Cu-Sn/Ga界面IMC的生长情况和基板的溶解程度。使用SEM,EPMA和其他分析方法表征样品界面金属间化合物的形貌、化学组成、基板溶解和IMC生长动力学。Cu/Ga在100℃而150℃反应不同时间,随着反应时间的增加,Cu基板的溶解程度增大,但溶解速度和IMC生长速率随时间降低。Cu/Sn界面反应在260℃下进行2小时后,与液态Ga在100℃下反应不同时间,其铜基板的溶解动力学和IMC的生长动力学表明,Cu3Sn层在Cu-Sn/Ga反应期间充当Cu基板的阻挡层,显著减缓了铜基板的溶解和IMC的生长。随着Cu3Sn层消耗完全,Cu基板的溶解速度明显增加。这项研究的目的是增强对低温下Cu-Sn/Ga界面反应的理解,以备将来在电子工业中用于柔性设备。
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