超声楔键合Au/Al和Al/Au界面IMC演化

基于固体相变理论,研究Au丝、Al丝超声楔-楔键合接头的温度长期可靠性。200℃下,存储时间<48 h时,Au/Al接头界面并未发生明显变化;随着接头存储时间增加,界面金属间化合物(IMC)开始由焊盘向引线方向生长(垂直生长);240 h时,Al焊盘完全被消耗,接头连接界面部位生成Au5Al2,周边为Au2Al;继续增加存储时间,IMC向接头水平方向生长(水平生长),Au5Al2向更稳定的Au2Al转变,IMC与引线之间形成严重的Kirkendall孔洞。Al/Au系统相对稳定得多,界面IMC生长缓慢,然而,界面化合物AuAl2导致接头裂纹,而引线内部出现严重的空洞。对比并分析了两种楔焊系统界面演变特点和产生机制。

剪切推球测试条件对Au球焊点推球结果的影响

Au引线键合是电子封装中应用广泛的芯片互连技术,剪切推球测试是评价引线键合球焊点质量和完整性的主要方法之一。利用未热老化和热老化不同时间的Au球键合试样,通过试验和数值模拟研究了推球高度和推球速度对推球值和推球失效界面形貌的影响。

引线键合的低成本解决方案

最近,金价不断上涨突破了35.4美元/g,同时半导体产品特别是存储器类产品的价格却不断下降。目前半导体行业最大的挑战是如何控制并降低成本。为了降低引线键合的原材料成本,近年来金-银合金引线已被开始用来替代金线键合。但是,由于金-银合金引线键合的器件在测试中出现的故障,不能用于在高湿度环境下进行可靠性测试(例如PCT测试)的器件,使其在应用上受到限制。研究了传统Au-Ag合金引线键合的电子器件在PCT测试时所产生的故障机理和钯元素的作用,通过在Au-Ag合金引线中掺入(Pd)钯元素来阻止在高湿度环境下进行可靠性测试时出现的故障。