（１１−８−９）　Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌボイドと関連問題


�@　不純物等の影響

Ｓの影響　Ｙｕ
　残留Ｓとボイド
　Ｐｂ−Ｓｎ／Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ／Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ／Ｎｉ（Ｐ）など4はんだ接合部にKirkendallボイド形成が報告されている。
　しかしロールＣｕにはボイドが形成されず、電解めっきＣｕに形成されるという報告や電解Ｃｕの不純物がボイドの原因とする報告もある。
　ＫＡＩＳＴのＹｕらはロールＣｕ箔（Ａ）、 ビス（3-スルホプロピル）ジスルフィドＳＰＳ不使用電解めっきＣｕ（Ｂ）、ＳＰＳ使用電解めっきＣｕ
（Ｃ：ＳＰＳ少、Ｄ：ＳＰＳ多）とＳｎ−３．５Ａｇの反応を比較。
　




　ボイドはＳＰＳがないとＣｕ３Ｓｎに均一分布（Ｂ）、ＳＰＳがあるとＣｕ／Ｃｕ３Ｓｎ界面（Ｃ）、
　ＳＰＳの多いＤはＣｕ３Ｓｎが薄く、まばらで界面はほとんどボイド。


１５０℃、９６０ｈエージング






　落下衝撃ではＡの破断位置はＣｕ３Ｓｎ／Ｃｕ６Ｓｎ５界面、ＤはＣｕ／Ｃｕ３ＳｎのKirkendallボイド沿い。



　残留応力とＳ偏析がボイドの原因


Ｖｕｏｒｉｎｅｎ　Ｎｉ（Ｐ）の反応層の空隙はＫｉｒｋｅｎｄａｌｌボイドでなくて有機物。

　ＳＡＣ３８７、９％ＰのＮｉ（Ｐ）、０．０２μｍＡｕ、ピーク温度２４０℃、
　ＮｉＰでも有機物（めっき浴）がボイドの原因。

　ＩＭＣとＮｉ（Ｐ）の間に薄く暗い層、これは下の厚くて暗い層と上の明るくて薄い層の２層からなる。
　Ｎｉ（Ｐ）の隣は結晶質のＰ富化Ｎ−Ｐ含有層でＮｉ３Ｐ。


　Ｎｉ３Ｐは柱状構造で柱間に有機不純物を含むように見える。
　Ｎｉ３Ｐに接する３元系層はＮｉ、Ｓｎ、Ｐよりなり、空隙状の小さな欠陥を含む。
　こんな短時間で反応相に形成されているのでＫｉｒｋｅｎｄａｌｌボイドではない。
　なによりリフロー５回と１７０℃、６４ｈアニールで空隙は数、寸法で変化していない。


　１７０℃、６４ｈｓ


　空隙は有機物を含む。（恐らくめっき浴から）


　高ＰのＮｉ（Ｐ）ではＮｉ３Ｐが抑制される。

Ｂｉ誘起

　　Ｓｈａｎｇ瀋陽　Ｂｉ誘起のボイド




Ｓｈｉｎ
　Ｐｄの影響


�A　微量合金化の効果

Ｋｉｍ
　Ｓｎ−３．５Ａｇ／Ｃｕ
　硫化物形成成分の添加がＫｉｒｋｅｎｄａｌｌボイド形成を遅らせるという観点からＺｎ、Ｍｎ、Ｃｒを添加。
　Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｘ（Ｘ＝Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｒ）















　Ｚｎ、Ｍｎに効果


ＩＢＭ　Ｋａｎｇ
　Ｚｎ添加によるＣｕ３Ｓｎ抑制に伴う効果。





�B　ＫｉｋｅｎｄａｌｌボイドとＣｕ３Ｓｎ成長の特異な関係

Ｈｕａｎｇ　
　Ｃｕ基体の結晶方位による差、無秩序な配向と優先性のある配向で差がある。
　Ｋｉｋｅｎｄａｌｌボイド生成がＣｕ３Ｓｎ成長に影響。



　無秩序配向Ｃｕ基体のボイド成長が遅い。
　配向性のＣｕ基体ではエージングで１度Ｃｕ３Ｓｎ層が消失してから再成長。これはＫｉｒｋｅｄａｌｌボイドの影響。


　配向性Ｃｕ基体でのＣｕ３Ｓｎ形成機構


Ｋｉｍ
　Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌボイド誘起２次ＩＭＣ形成
　Ｓｎ−３．５Ａｇ／Ｃｕ、ＳＰＳ添加電解めっきＣｕ

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