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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及金属间化合物表面处理,特别涉及一种浸蚀剂、金属间化合物显示与厚度测量方法。
技术介绍
1、微电子焊接是依靠结合界面上形成合金层而形成连接强度的,这种以合金的元素成分按原子量的比例以化学结合的方式形成的物质,叫做金属间化合物(intermetallics,imc)。金属间化合物包括金属与金属,或金属与类金属(如h、b、n、s、p、c、si等)形成的化合物。
2、钎料与基板金属、基板或元器件的表面涂覆层金属发生界面反应,形成金属间化合物,如ag3sn、ausn4、cu6sn5、fe3sn、au4in等。而金属间化合物的厚度影响着焊点的稳定性:厚度过低,不能达到较好的固溶作用;厚度过高则对系统的可靠性产生影响。
3、因此,为减小金属间化合物对焊点稳定性的影响,需要对金属间化合物的厚度进行测量。
4、在测量金属间化合物厚度时,目前常用的浸蚀剂由盐酸、乙醇组成,该浸蚀剂不能显示所有的金属间化合物,尤其对于ag、au、in等元素,基板、元器件与金属间化合物的边界显示不清晰,难以进行厚度测量,为金属间化合物的厚度检测带来困扰,例如图1(a),cu基板与sn钎料形成的金属间化合物经常用浸蚀剂腐蚀后,进行扫描电镜观察,其基板边界显示清晰,能够较好的进行厚度测量。而图1(b),ag基板与sn钎料形成的金属间化合物经常用浸蚀剂腐蚀后,进行扫描电镜观察,其基板边界显示不清晰,难以进行厚度测量,为金属间化合物检测带来困扰。
5、虽然现有研究不断对浸蚀剂进行改进,例如公开号为cn107130247b
6、鉴于此,有必要寻找一种试剂组成简单,配制、使用方便有效的浸蚀剂,能够针对ag、au、in等元素,清晰、真实、无假象地显示金属间化合物,使其界面清晰,以满足金属间化合物厚度检测的需要。
技术实现思路
1、有鉴于上述现有技术的缺点,本专利技术提供一种浸蚀剂、金属间化合物显示与厚度测量方法,以解决现有技术中存在的现有浸蚀剂不能显示所有的金属间化合物,尤其对于ag、au、in等元素,基板、元器件与金属间化合物的边界显示不清晰,难以进行厚度测量等问题。
2、为实现上述目的及相关目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、本专利技术第一方面提供一种浸蚀剂,包括如下质量份的原料:
4、1~2.5份三氯化铁、1~5份冰醋酸、1~10份双氧水、10~25份水。
5、于本申请一实施例中,浸蚀剂用于刻蚀待测试样以显示金属间化合物,金属间化合物包括锡、镍、铟、铜、金、铁、银中的至少两种元素组成的化合物。
6、本专利技术第二方面提供一种浸蚀剂的制备方法,包括以下步骤:
7、(1)按照以下质量份称取原料:1~2.5份三氯化铁、10~25份水、1~5份冰醋酸、1~10份双氧水;
8、(2)将原料置于容器中混合,搅拌,得浸蚀剂。
9、本专利技术第三方面提供一种显示金属间化合物的方法,包括:采用如上所述的浸蚀剂和/或如上所述的浸蚀剂的制备方法制得的浸蚀剂处理待测试样。
10、于本申请一实施例中,浸蚀剂处理待测试样前,对待测试样进行抛光处理。
11、于本申请一实施例中,浸蚀剂处理时间为5~20s。
12、于本申请一实施例中,浸蚀剂处理方法为浸泡或使用棉花蘸取浸蚀剂擦拭待测试样。
13、于本申请一实施例中,方法还包括将处理后待测试样清洗、滴加无水乙醇、吹干后观察微观形貌。
14、于本申请一实施例中,金属间化合物为金属钎料与金属基板焊点界面区金属间化合物,金属钎料包括锡基钎料、镍基钎料、铟基钎料,金属基板包括铜基、金基、铁基或银基材料制成的基板。
15、本专利技术第四方面提供一种金属间化合物厚度的测量方法,采用如上所述的显示金属间化合物的方法,通过观察金属间化合物的微观形貌确定金属间化合物的厚度。
16、本专利技术的有益技术效果在于:
17、本专利技术浸蚀剂以三氯化铁、冰醋酸、双氧水、水为原料制备得到,其中,三氯化铁作为强氧化剂,具有强烈腐蚀性,除对金属间化合物表面的固态钎料进行腐蚀外,还对铜基、银基等材料腐蚀。当加入强氧化性的双氧水,以及冰醋酸时,不仅可以使浸蚀剂维持一定的酸度,抑制铁离子水解反应的发生,提高浸蚀剂的氧化性,还可以作为酸性介质,促使三氯化铁腐蚀银基、金基材料。
18、同时,冰醋酸和双氧水还可以反应生成过氧乙酸,过氧乙酸为强氧化剂,溶液呈弱酸性,能进一步提高浸蚀剂氧化剂,加快腐蚀速度。
19、此外,冰醋酸还可以作为缓蚀剂,减弱浸蚀剂对金属间化合物的腐蚀,避免出现过腐蚀现象。
20、本专利技术在三氯化铁、冰醋酸、双氧水的协同作用下,浸蚀剂能够通过一次腐蚀,清晰、真实、无假象地显示所有金属间化合物,使其界面清晰,以满足金属间化合物的厚度检测需要。
21、本专利技术浸蚀剂组成简单,制备方法,显示金属间化合物的方法,金属间化合物厚度的测量方法简单有效,制备的浸蚀剂浸蚀效果真实稳定,腐蚀均匀,重现性好;显示出的金属间化合物边界清晰,便于观察其微观形貌和进行厚度测量。
22、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
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1.一种浸蚀剂,其特征在于,包括如下质量份的原料:
2.根据权利要求1所述的浸蚀剂,其特征在于,所述浸蚀剂用于刻蚀待测试样以显示金属间化合物,所述金属间化合物包括锡、镍、铟、铜、金、铁、银中的至少两种元素组成的化合物。
3.一种浸蚀剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.一种显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述方法包括:采用权利要求1所述的浸蚀剂和/或权利要求3所述的制备方法制得的浸蚀剂处理待测试样。
5.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述浸蚀剂处理待测试样前,对所述待测试样进行抛光处理。
6.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述浸蚀剂处理时间为5~20s。
7.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述浸蚀剂处理方法为浸泡或使用棉花蘸取所述浸蚀剂擦拭待测试样。
8.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述方法还包括将处理后待测试样清洗、滴加无水乙醇、吹干后观察微观形貌。
9.根据权利要求
10.一种金属间化合物厚度的测量方法,其特征在于,采用权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,通过观察金属间化合物的微观形貌确定金属间化合物的厚度。
...【技术特征摘要】
1.一种浸蚀剂,其特征在于,包括如下质量份的原料:
2.根据权利要求1所述的浸蚀剂,其特征在于,所述浸蚀剂用于刻蚀待测试样以显示金属间化合物,所述金属间化合物包括锡、镍、铟、铜、金、铁、银中的至少两种元素组成的化合物。
3.一种浸蚀剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.一种显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述方法包括:采用权利要求1所述的浸蚀剂和/或权利要求3所述的制备方法制得的浸蚀剂处理待测试样。
5.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述浸蚀剂处理待测试样前,对所述待测试样进行抛光处理。
6.根据权利要求4所述的显示金属间化合物的方法,其特征在于,所述浸蚀剂处理时间为5~20...
【专利技术属性】
技术研发人员:江平,李勇,谢奉杰,覃政委,彭文静,
申请(专利权)人:重庆赛宝工业技术研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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