[发明专利]抵消电迁移的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种抵消电迁移的方法，且特别是有关于一种可适用在焊点结构上的抵消电迁移的方法。

背景技术

电迁移(electromigration)是指导体中的原子与电子经过动量转换，而造成原子循电子流方向扩散迁移的一种现象。此时，导体中的原子将由导体的阴极(cathode)端往导体的阳极(anode)端移动。如此一来，将造成导体的阳极端产生凸起物(hillock)或须晶(whisker)，并在导体的阴极端留下凹陷(valley)或孔洞(void)。在相同的导线与环境条件下，当通过导体的电流密度愈大时，则电迁移将愈明显。

由于近年来各种电子产品皆朝向轻薄短小，且多功能的方向发展。因此，为使电子产品中的芯片能传输或处理更多的能量与信号，故常需增加芯片与线路板之间的焊点结构数量，或增加通过焊点结构的电流。而传统技术主要是通过缩小焊点结构的尺寸以使单一芯片可以容纳更多的焊点结构。同时也提升信号的传输速率。若焊点尺寸缩小，同时覆载电流也增加的双重情形一起发生，则特定焊点所承受的电流密度势必大幅拉升。此一结果将使电迁移对焊点可靠度的威胁明显上升。

图1为传统技术中连接芯片与线路板的电性的焊点结构的示意图。请参照图1，焊点结构110电性连接芯片120与线路板130。由于传统技术缩小焊点结构110的尺寸并增加通过焊点结构110的电流，因此通过焊点结构110的电流密度将大幅增加。也因此，在焊点结构110上电迁移将越趋显着。常见的电迁移对焊点结构110的破坏模式，如在焊料110a的阴极端会产生孔洞112(void)而造成损坏。

具体而言，当电流I的方向是从线路板130经焊点结构110流向芯片120时，代表电子流E是从芯片120经焊点结构110流向线路板130。此时，焊点结构110中的金属原子(未绘示)受电子流E的影响而向线路板130的方向移动，因此易造成焊料110a与芯片120相接的部分产生孔洞112。

发明内容

本发明提出一种抵消电迁移的方法，以解决连接芯片与线路板间的焊点结构于电子产品运作时易受电迁移的影响而损坏的问题。

本发明另提出一种抵消电迁移的方法，以解决连接线路板与线路板间的焊点结构于电子产品运作时易受电迁移的影响而损坏的问题。

为具体描述本发明的内容，在此提出一种抵消电迁移的方法如下所述，此抵消电迁移的方法适用于一芯片封装体中的焊点结构。首先，提供一芯片封装体，芯片封装体包括一线路板、一芯片以及多个焊点结构，其中芯片配置于线路板上，焊点结构配置于线路板与芯片之间并电性连接芯片与线路板。然后，于焊点结构的一侧交替施加一第一电流与一第二电流，其中第一电流与第二电流方向相反，第一电流与第二电流的电流密度皆为10⁴A/cm²。

在本发明的一实施例中，芯片封装体的焊点结构的一侧为焊点结构与芯片相接的一侧。

在本发明的一实施例中，芯片封装体的焊点结构的一侧为焊点结构与线路板相接的一侧。

在本发明的一实施例中，焊点结构包括一焊料。

在本发明的一实施例中，焊点结构还包括一接合金属层，且接合金属层配置于焊料与芯片之间。

在本发明的一实施例中，接合金属层的材质包括铜基合金、镍基合金、或前述的组合。

在本发明的一实施例中，焊点结构还包括一表面处理层(surface finish)，且表面处理层配置于焊料与线路板之间。

在本发明的一实施例中，表面处理层的材质包括铜基合金、镍基合金、或前述的组合。

为具体描述本发明的内容，在此提出一种抵消电迁移的方法如下所述，此抵消电迁移的方法适用于一电性连接于两线路板之间的焊点结构。首先，提供一第一线路板、一第二线路板以及多个焊点结构，焊点结构配置于第一线路板与第二线路板之间并电性连接第一线路板与第二线路板。然后，于焊点结构的一侧交替施加一第一电流与一第二电流，其中第一电流与第二电流方向相反，第一电流与第二电流的电流密度皆为10⁴A/cm²。

在本发明的一实施例中，焊点结构的一侧为焊点结构与第一线路板相接的一侧。

在本发明的一实施例中，焊点结构的一侧为焊点结构与第二线路板相接的一侧。

在本发明的一实施例中，焊点结构包括一焊料。

在本发明的一实施例中，焊点结构还包括一第一表面处理层，且第一表面处理层配置于焊料与第一线路板之间。