The 14 reference contexts in paper V. Vasilets K., A. Khmyl A., L. Kushner K., I. Kuzmar I., В. Василец К., А. Хмыль А., Л. Кушнер К., И. Кузьмар И. (2017) “ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ЭЛЕКТРОЛИЗА НА ОБРАЗОВАНИЕ «УСОВ» В ПОКРЫТИЯХ НА ОСНОВЕ ОЛОВА // THE EFFECT OF ELECTROPLATING PARAMETERS ON TIN “WHISKERS” FORMATION” / spz:neicon:vestift:y:2017:i:2:p:30-39

  1. Start
    4168
    Prefix
    Гальванические сплавы, имеющие относительно невысокую температуру плавления, используются в технологии посадки кристаллов интегральных схем (ИС) в корпус, создания многокристальных модулей, микроэлектромеханических систем (МЭМС), производстве печатных плат и т. д.
    Exact
    [1]
    Suffix
    . Значительным преимуществом гальванического метода нанесения тонких пленок под пайку является легкость управления толщиной осаждаемого металла и отсутствие нагрева, а следовательно, и изменений структуры материала изделия и возможной его деформации.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    5003
    Prefix
    В соответствии с директивами Restriction of Hazardous Substances (RoHS) и RoHS2 в Европейском союзе запрещено в законодательном порядке применение ряда опасных материалов, в том числе свинца, в изделиях, используемых в производстве радиоэлектронной аппаратуры
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Большинство технологически развитых стран мира поддержали требования RoHS, и теперь на рынок поступают компоненты, ориентированные на бессвинцовые технологии. С переходом на бессвинцовую технологию многие производители стали применять чистое матовое олово для покрытия выводов и контактных поверхностей компонентов.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    5540
    Prefix
    Однако олово обладает следующими недостатками: аллотропическое превращение β-модификации металлического олова в полупроводящий серый порошок α-модификации («оловянная чума») и образование «усов» олова («whiskers»)
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Первая проблема успешно решается легированием олова, при котором атомы примеси в кристаллической решетке олова препятствуют его структурной перестройке. Вторая проблема олова (образование «усов») – явление, известное с середины ХХ в., однако в микроэлектронике ему уделялось мало внимания, поскольку рост оловянных «усов» не происходил при наличии в достаточном количестве примеси свинца в спл
    (check this in PDF content)

  4. Start
    5943
    Prefix
    Вторая проблема олова (образование «усов») – явление, известное с середины ХХ в., однако в микроэлектронике ему уделялось мало внимания, поскольку рост оловянных «усов» не происходил при наличии в достаточном количестве примеси свинца в сплаве
    Exact
    [4]
    Suffix
    . «Усы» вызывают серьезную опасность замыкания соседних элементов проводящего рисунка печатной платы, кроме того, изгибаясь или отрываясь, они могут образовывать проводящие перемычки между токоведущими поверхностями.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    6196
    Prefix
    «Усы» вызывают серьезную опасность замыкания соседних элементов проводящего рисунка печатной платы, кроме того, изгибаясь или отрываясь, они могут образовывать проводящие перемычки между токоведущими поверхностями. По мнению ряда исследователей
    Exact
    [5–8]
    Suffix
    , основной причиной образования «усов» считается возникновение внутренних напряжений сжатия в слоях олова, что может быть следствием появления неравновесных точечных дефектов, коррозии, образования интерметаллидов на границе основы и покрытия, окисления осадка, механического воздействия, циклического изменения температуры, включения примесей в металл покрытия.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    7018
    Prefix
    В пользу преимущественного влияния интерметаллидов говорит отсутствие «усов» на поверхности покрытия сплавом олово-висмут, нанесенного на кремний с подслоем никеля, после 1 года хранения в условиях лаборатории (рис. 1, c, d). Снизить внутренние напряжения пытаются, контролируя размер и форму зерна, ориентацию кристаллитов. В
    Exact
    [9]
    Suffix
    предпринята попытка связать преимущественную ориентацию зерен и склонность к росту «усов», основываясь на гипотезе, что текстурированные покрытия имеют меньшие число дислокаций и величину внутренних напряжений.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    10853
    Prefix
    current, i = 2.0 A/dm2; а – ×200, b – ×1200, c – ×250, d – ×1500 на его границы полностью теряют способность перемещаться и продолжающийся подвод атомов вызывает рост кристалла в область над поверхностью осадка. Однако влияние примесей в данной ситуации различно. Так, примеси цинка, кадмия, мышьяка ускоряют появление «усов», а примеси никеля, кобальта значительно замедляют этот процесс
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Сравнение снимков поверхностей чистого олова (рис. 2, а, b) и сплава олово-висмут (рис. 2, c, d), сформированных на постоянном токе, показывает, что при введении добавки висмута изменяется микрострук- тура осадка и снижается количество нитевидных кристаллов с 76 до 27 на участке площадью 300 × 400 мкм (то есть снижается плотность появления «усов» с 633 до 225 шт./мм2), уменьшается их длина –
    (check this in PDF content)

  8. Start
    11983
    Prefix
    В процессе электроосаждения на импульсном токе из-за высоких мгновенных значений катодной плотности тока разряд ионов происходит при более отрицательных значениях потен- циала по сравнению с режимами стационарного электролиза. Тем самым обеспечивается измельчение структуры покрытий и увеличение числа дефектов кристаллической решетки
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Получение более плотного и однородного осадка с планарным ростом кристаллитов с помощью импульсных режимов электролиза (рис. 3) ослабляет рост «усов». Они становятся короче и реже появляются (20 «усов» на участке площадью 300 × 400 мкм, плотность появления 167 шт./мм2).
    (check this in PDF content)

  9. Start
    12772
    Prefix
    Реверсированный ток (рис. 4), несмотря на равномерную структуру осадка, приводит к высокой плотности (4000 шт./мм2) образования крючкообразных усов небольшой длины (до 10,2 мкм). Полученные «усы» олова схожи по форме и размеру с полученными Ron Gedney
    Exact
    [12]
    Suffix
    «усами» на поверхности покрытий Sn-Pb и Sn-Ag после 3000 циклов термоциклирования, где они посчитались незначительными и наиболее безопасными с точки зрения надежности работы электронной техники.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    13565
    Prefix
    SEM images of Sn-Bi alloys obtained at pulsed current, iav= 2.0 A/dm2, q = 5, f = 100 Hz (a, b) and f = 1000 Hz (c–е); а – ×1500, b – ×2500, c – ×250; d, e – ×2000 Возможным фактором влия ния на длину и форму «усов» может быть пористость осадка. Авторы
    Exact
    [13]
    Suffix
    высказали идею о том, что пористость помогает снижать внутренние напряжения в тонких пленках. Наличие множества несквозных пор в покрытии, полученном на реверсированном токе низкой частоты, может объясняться механизмом электрокристаллизации таких покрытий, когда действие обратного импульса заключается либо в частичном растворении покрытия, либо в изменениях, связанных с пассивированием осадка
    (check this in PDF content)

  11. Start
    13967
    Prefix
    Наличие множества несквозных пор в покрытии, полученном на реверсированном токе низкой частоты, может объясняться механизмом электрокристаллизации таких покрытий, когда действие обратного импульса заключается либо в частичном растворении покрытия, либо в изменениях, связанных с пассивированием осадка
    Exact
    [11]
    Suffix
    . При относительно большом количестве электричества в обратных импульсах при значительных длительностях их протекания растворяются не только грани растущих кристаллов, но и границы зерен. Возможно также обнажение на плоских гранях растущих кристаллов дислокаций.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    14683
    Prefix
    В послеэлектролизный период процессы фазовых и структурных превращений в металлах происходят путем перегруппировки атомов, совершающих скачкообразные переходы в вакансионные узлы кристаллической решетки. Интенсивность этого процесса определяется потенциальным барьером, который характеризуется величиной энергии активации самодиффузии
    Exact
    [14]
    Suffix
    . Поры действуют как «ловушки» для вакансий и тем самым понижают значение этой энергии [15]. Таким образом, наличие множества перекрывающихся пор в осажденном покрытии создает более «извилистые» пути диффузии атомов и тем самым замедляет рост «усов», в результате чего последние имеют крючкообразную форму и небольшую длину (см. рис. 4).
    (check this in PDF content)

  13. Start
    14774
    Prefix
    Интенсивность этого процесса определяется потенциальным барьером, который характеризуется величиной энергии активации самодиффузии [14]. Поры действуют как «ловушки» для вакансий и тем самым понижают значение этой энергии
    Exact
    [15]
    Suffix
    . Таким образом, наличие множества перекрывающихся пор в осажденном покрытии создает более «извилистые» пути диффузии атомов и тем самым замедляет рост «усов», в результате чего последние имеют крючкообразную форму и небольшую длину (см. рис. 4).
    (check this in PDF content)

  14. Start
    18657
    Prefix
    Плотность появления «усов» при iср = 2,0 А/дм2 выше, однако их рост осуществляется гораздо медленнее. Максимальная длина при средней плотности тока 1,0 А/дм2 – 43,3 мкм, при 2,0 А/дм2 – 27 мкм. В работах
    Exact
    [7, 16]
    Suffix
    отмечено увеличение пористости покрытия и замедление процесса роста «усов» при повышении плотности тока. Вероятно, и при нестационарном электролизе действует эта закономерность, что подтверждают данные, полученные в результате иссле- дования.
    (check this in PDF content)