随着电子产品微型化进程的加快,焊点互连间距也随之减小。而由于焊点界面金属间化合物（IMC: Intermetallic Compound）的本征脆性,随着焊点互连高度的降低,焊点的可靠性会受到直接影响。因此,探讨互连高度对于焊点可靠性的影响十分必要。本课题基于此目的,根据国家自然科学基金面上项目《微小互连高度下焊点的界面反应及可靠性研究》,探讨互连间距在100μm、50μm、20μm和10μm的微互连焊点的界面反应及可靠性。本文采用精密控制焊点互连高度（SOH: stand-off height）的装置获得100μm、50μm、20μm和10μm四种不同互连高度的焊点,同时对焊点进行老化试验及拉伸试验,并采用环境扫描电镜研究互连高度变化对焊点中界面IMC的组织、形貌、焊料的比例等的影响,分析其对焊点抗拉强度及可靠性的影响。研究结果表明,随着焊点互连高度的降低,界面IMC的厚度呈减小趋势,IMC占焊料的比例随之增加;随着老化时间的增加,界面IMC的厚度及其占焊料的比例增加,老化500小时后,互连间距为10μm的焊点中IMC占焊料的比例更是达到100%。随着焊点互连间距的减小,焊点所受的最大拉力随之减小,抗拉强度也随之减小。在焊点互连间距为100μm、50μm和20μm时,随着老化时间的增加,焊点所受的最大拉力基本不变,抗拉强度变化也不大,当焊点互连间距为10μm时,焊点的抗拉强度随着老化时间的增长呈递减趋势。随着老化时间的增加,互连高度的减小,焊点的断裂也从一侧IMC与焊料的接触面断裂逐渐转为从两侧的IMC与焊料的接触面断裂,最终转为从一侧的Cu6Sn5与Cu3Sn的接触面处断裂。
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