[发明专利]一种耐电子迁移焊料、焊点、封装结构及制备方法、应用

权利要求书

1.一种耐电子迁移焊料，其特征在于，包括锡基无铅焊料和掺杂物，所述掺杂物包含至少选自掺杂元素Al、Cr、Ge、Si和它们的氧化物、它们的氮化物组成的组中的至少一种，所述掺杂物的掺杂量至少为0.02wt％，且小于2wt％。

2.根据权利要求1所述的耐电子迁移焊料，其特征在于，所述锡基无铅焊料的合金选自Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Sb、Sn-In、Bi-Sn、Sn-Ag-Cu和Sn-Ag-In中的一种；

和/或，所述锡基无铅焊料的合金包括0.5-5wt％Ag，和/或0.2-2wt％Cu，和/或0.5-5wt％Sb，和/或0.5-5wt％In，和至少30％wt％Sn；

可选地，所述锡基无铅焊料的合金包括至少30％wt％Sn的Bi-Sn或Sn-In。

3.一种耐电子迁移焊点，其特征在于，其采用如权利要求1至2中任一项所述的耐电子迁移焊料制成，其至少有10％的低角度晶界。

4.根据权利要求3所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，所述耐电子迁移焊点的整体晶界区域的至少20％装饰有掺杂元素和/或其氧化物和/或其氮化物。

5.根据权利要求3所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，至少一种掺杂元素和/或其氧化物和/或其氮化物被隔离在晶界内；

可选地，所述掺杂元素转化为氧化物或氮化物，并被隔离在晶界内。

6.根据权利要求3所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，所述低角度晶界沿水平方向存在，由进入焊点区域的液体或气体冷却剂定向凝固而成。

7.根据权利要求3所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，所述低角度晶界沿垂直方向存在，并由垂直方向温度梯度和垂直凝固形成；

或，所述低角度晶界沿垂直方向存在，并由焊点的垂直应变和在暖温下原子的垂直重排形成。

8.根据权利要求3所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，所述耐电子迁移焊点的晶格尺寸小于500纳米。

9.根据权利要求8所述的耐电子迁移焊点，其特征在于，所述耐电子迁移焊点的晶格尺寸通过以下方法之一获得的：

通过引入塑性变形和再结晶，

通过热循环相变，

通过纳米粒子掺入，

通过引入人工缺陷或分散体颗粒。

10.一种如权利要求3所述的耐电子迁移焊点的制备方法，其特征在于，将所述耐电子迁移焊料定位在接触垫上，使其与另一配合装置电连接，先提高温度使所述耐电子迁移焊料熔化，再冷却凝固，并控制其至少产生10％的低角度晶界。

11.一种如权利要求1至2中任一项所述的耐电子迁移焊料的应用，其特征在于，用于倒装芯片封装及3D、2.5D的先进封装中。

12.一种封装结构，其特征在于，其包括如权利要求3所述的耐电子迁移焊点。