引线材料与金属间互化物的关联性研究
集成电路不断向着高集成度、小尺寸的方向发展,为了保证集成电路的能够正常工作,电子封装产业也在迅速发展,特别是连结集成电路与外引脚的引线键合工艺的发展直接影响到集成电路的发展。21世纪以来,多种封装技术开始出现,而引线键合技术具有低成本高质量的优点成为主要的封装技术。铜丝在众多引线键合丝中是耀眼的明星,铜材料所具备的优良特性能够在减少电子元器件成本的同时提高产品的可靠性,本文以铜丝球键合工艺及原理为基础,重点分析铜丝球在老化过程中与铝合金焊盘之间的金属间互化物的生长情况及其可靠性,银丝球与金丝球键合工艺及其在老化过程中金属间互化物的生长与可靠性的结果作为对比对象被纳入本文的研究范围中。 为了更好的研究铜线键合后键合点金属间互化物在老化情况下的生长情况及器件的可靠性,本文针对现有的铜线工艺进行研究并加以改进工艺参数,优化实验芯片键合点的金属结合应力,取性能测试最稳定的部分芯片作为本文的实验对象。 本文的主要内容是为了研究 Cu-Al及 Ag-Al金属间互化物( Intermetallic Compound IMC)的生长及可靠性,把Au-Al金属间互化物的生长及可靠性作为对比。为了实现上述目的,本文主要采用高温老化的实验手段,分别在150℃、175℃和250℃的老化条件下研究Cu-Al与Ag-Al的IMC(金属间互化物)及Au-Al的IMC生长裂变机理。借助扫描电镜SEM/EDX扫图和界面成分扫描分析IMC生长,建立IMC生长动力学模型,以及IMC生长速度分析。利用ANSYS建立器件模型,模拟IMC在热及应力作用下的状态,改善器件外部结构,提高器件可靠性。
丝球键合;封装可靠性;高温存储;金属间互化物;ANSYS软件;有限元分析;封装技术
电子科技大学
硕士
微电子学与固体电子学
林媛
2014
中文
TN405
70
2014-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）