Sn晶粒扩散各向异性对微焊点电迁移行为影响的开题报告.docx

Sn晶粒扩散各向异性对微焊点电迁移行为影响的开题报告
一、选题背景
随着芯片集成度不断提高，微电子器件的体积不断缩小，对微焊点的质量和可靠性要求也越来越高。其中，微焊点电迁移（EM）是一种可能导致微电子器件失效的主要机制之一。在微电子器件中，微焊点通常是金属线与芯片引脚或连线之间的交叉点，而微焊点电迁移则是指在直流电流作用下，金属离子从微焊点阳极逐步扩散到阴极，在扩散过程中会形成一定的应力和电场，导致微焊点的金属材料发生事故，引起芯片失效。与其他失效机制相比，微焊点电迁移不仅具有随机性，而且与使用环境和器件结构等因素密切相关，因此对微焊点电迁移行为的研究具有重要的实际应用价值。
二、研究内容
在微焊点电迁移行为研究中，晶粒扩散是一个重要的影响因素。晶粒扩散是指在金属晶粒内部，金属离子沿晶界和晶粒内扩散的过程。由于晶界与晶粒内的扩散速率不同，晶粒扩散会导致微焊点的金属材料在不同方向上的离子扩散速率存在差异，从而造成微焊点电迁移的各向异性。本文将从以下几个方面探讨晶粒扩散对微焊点电迁移行为的影响。
1.灌料过程中晶粒大小的分布情况与微焊点电迁移行为的关系；
2.不同晶粒大小和晶粒方向对微焊点电迁移行为的影响；
3.晶界扩散和晶内扩散对微焊点电迁移行为的影响；
4.晶粒扩散引起的应力和电场变化对微焊点电迁移行为的影响。
三、研究方法
本研究将采用计算机模拟的方法，建立微焊点电迁移模型，通过对不同晶粒大小、晶粒方向、晶界扩散和晶内扩散等因素进行模拟和分析，探讨晶粒扩散对微焊点电迁移行为的影响。同时，还将进行实验研究，通过金相显微镜观察微焊点晶粒尺寸和晶粒分布情况，通过电子显微镜观察微焊点内部金属离子扩散的行为，从而验证模拟结果的准确性。
四、研究意义
本研究将有助于深入了解微焊点电迁移行为的机制和影响因素，为微电子器件的可靠性设计提供理论基础与实验依据。同时，通过分析晶粒扩散对微焊点电迁移行为的影响，有助于指导微焊点制备时晶粒控制的优化，提高微焊点的抗电迁移性能，从而提高微电子器件的可靠性。
五、研究进度安排
本研究计划分为以下几个阶段：
1.文献查阅和资料收集，撰写初步论文；
2.模型建立和计算机模拟；
3.微焊点制备和实验研究；
4.实验结果分析和模拟结果对比；
5.撰写毕业论文和相关论文，准备论文答辩。