高温老化期间引线键合空洞形成探讨

在金-铝金属间化合物相中形成的空洞,降低了把金丝与焊盘键合的长期可靠性。文中通过一系列微结构研究来评定引线键合中空洞的形成。把形成的空洞分为初始、环形和极小三种类型。形成初始空洞的主要原因是探测标记和铝焊盘污染,初始空洞阻碍合金扩散并使金属间化合物生长减缓。环形空洞是由热超声引线键合的超声挤榨作用造成的,这些压焊缝隙可能导致会腐蚀并降低引线键合的一类卤化物的形成。极小的空洞是在Au4Al相阶段形成的。由于不同Au4Al相形成的反应,或与金球表层上晶粒界面影响的关系,在这些空洞中会出现两种Au4Al相的纹理。     

三维封装中引线键合技术的实现与可靠性

结合半导体封装的发展,研究了低线弧、叠层键合、引线上芯片、外悬芯片、长距离键合和双面键合6种引线互连封装技术;分析了各种引线键合的技术特点和可靠性.传统的引线键合技术通过不断地改进,成为三维高密度封装中的通用互连技术,新技术的出现随之会产生一些新的可靠性问题;同时,对相应的失效分析技术也提出了更高的要求.多种互连引线键合技术的综合应用,满足了半导体封装的发展需求;可靠性是技术应用后的首要技术问题.     

MOSFET器件引线键合技术

MOSFET器件由于高阻抗、低功耗等特点,在电脑电源、家用电器和自动控制系统等方面得到广泛应用。但由于其芯片结构的特殊性,在封装制造过程中容易受到静电、应力、环境条件等多种因素的影响。引线键合过程是影响封装成品率的关键工艺环节。引线键合是电子工程互连的重要方式,MOSFET器件通常采用超声键合的工艺进行引线互连。影响引线键合质量的因素较多,其中引线键合工艺、引线材料和设备维护是最重要的三个因素。通过实际生产过程的试验、分析和提炼,研究引线键合技术,总结了引线键合工艺、引线材料和设备维护三个方面的实践经验,为提升和稳定封装成品率提供参考。     

先进封装中引线键合前等离子处理

当今的封装工程师们正面临许多挑战,包括降低封装成本策略、成品率提高工艺过程以及错综复杂的无损伤处理、小尺寸器件如多芯片模块、叠层封装和混合电路封装等。为了确保更高的器件可靠性和最小的制造成本,一种经过充分处理的表面因其能够显著提高键合质量和可靠性而成功地在先进封装的引线键合中扮演了重要角色。气体等离子技术能够用于在引线键合前清洗焊盘以改进键合强度和成品率。这是进行表面处理的一种十分有效的方法,它能够显著地改进制造能力、可靠性以及先进封装的成品率。主要讨论了在引线键合前表面处理采用的等离子体的类型及其相关的一些考虑,并评论了实验结果和环氧树脂排放污染的实例细节及有关衬底材料和器件特性。     

发光二极管引线键合可靠性探讨

本文简要地描述发光二极管金丝引线键合过程,讨论分析了影响其键合可靠性的主要因素,说明了键合质量的评价方法,提出了增强键合可靠性的措施,以达到提高发光二极管寿命的目的.     

基于冲击响应谱的红外探测器引线键合研究

制冷型红外探测器有响应快、灵敏度高和探测距离远的特点,在智能光电装备中应用广泛。然而在实际应用场景中会经历冲击激励,引起冲击响应,为了确保制冷型红外探测器能够胜任复杂多变的苛刻环境,在设计阶段进行冲击响应谱环境适应性研究十分必要。基于应用的动力学环境,通过计算与仿真键合引线弧形受力与位移,综合考虑引线材料特性,优选设计引线材料与键合弧形,并对引线键合工艺进行优化,最终通过了1000g量级的冲击响应谱试验。     

金属外壳引线键合可靠性研究

本文简要介绍了引线键合工艺的基本原理,分析并比较了金属外壳镀覆结构、镀层厚度、内引线柱高度对键合可靠性的影响,提出了优化键合可靠性的外壳设计原则。     

对影响内引线键合可靠性的因素的分析与对策

简述了半导体器件内引线键合的机制及如何检测内引线的键合质量, 分析了影响内引线键合质量的因素, 重点分析了半导体器件最常见的失效模式——键合点脱落的因素, 并提出改进键合质量的几点措施     

金属外壳引线键合可靠性研究

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式的优势,在连接方式中占主导地位。其中把内部电路与金属外壳内引线柱之间的连接称为引线键合,目前90%以上的封装管脚采用引线键合连接。引线键合强度和可靠性不仅与键合工艺有关（比如键合工艺参数、键合设备、操作技能等因素）,而且与外壳引线的镀覆结构、镀层厚度、内引线柱高度等因素密切相关。文章简要介绍了引线键合工艺的基本原理,通过试验分析并比较了金属外壳镀覆结构、镀层厚度、内引线柱高度对键合可靠性的影响,提出了优化键合可靠性的外壳设计原则。     

高温老化条件下LED模组封装材料失效研究

为了获得高温条件下封装材料对LED模组可靠性的影响,在125℃环境温度下,使用高温试验箱同时对四种不同的样品进行恒定温度的老化试验。结果表明:在高温试验条件下,没有使用硅胶和荧光粉的LED模组具有很高的可靠性;而硅胶的碳化以及随之产生的气体、阻碍散热的荧光粉都会使光照度加速衰减,同时使用硅胶及荧光粉会使光照度迅速衰减导致模组失效。     

微电子器件封装铜线键合可行性分析

虽然在集成电路封装工艺中金导线键合是主流制程,但是目前采用铜导线替代金导线键合已经在半导体封装领域形成重要研究趋势。文章对微电子封装中铜导线键合可行性进行了分析,主要包括铜导线与金导线的性能比较(包括电学性能、物理参数、机械参数等),铜导线制备和微组织结构分析,铜导线焊合中的工艺研发及铜导线焊合可靠性分析等。当今半导体生产商关注铜导线不仅是因为其价格成本优势,更由于铜导线具有良好的电学和机械特性,同时文中也介绍了铜导线键合工艺存在的诸多问题和挑战,对将来铜导线在集成电路封装中的大规模应用和发展具有一定的参考意义。     

MEMS封装技术及标准工艺研究

分析了MEMS的特点及封装工艺对MEMS的影响,给出了对MEMS封装的基本要求.研究了MEMS封装工艺中的一些关键技术,即硅-硅和硅-玻璃键合技术、清洗与引线键合技术、焊料贴片和胶粘技术以及气密封帽技术等,并给出了一些重要的研究结果.同时也介绍对几种MEMS惯性器件的封装要求及封装方法.     

Comparison of the copper and gold wire bonding processes for LED packaging

Wire bonding is one of the main processes of the LED packaging which provides electrical interconnection between the LED chip and lead frame. The gold wire bonding process has been widely used in LED packaging industry currently. However, due to the high cost of gold wire, copper wire bonding is a good substitute for the gold wire bonding which can lead to significant cost saving. In this paper, the copper and gold wire bonding processes on the high power LED chip are compared and analyzed with finite element simulation. This modeling work may provide guidelines for the parameter optimization of copper wire bonding process on the high power LED packaging.     

激光键合技术在封装中的应用及研究进展

激光键合技术以其局部非接触加热、灵活性强和可控性能好的优点在电子封装、光电子封装以及MEMS封装中得到了应用。以几种激光键合技术的研究和应用为实例,分析和探讨了激光键合技术中的关键问题及其发展趋势。     

浅谈镀钯铜线的特性

随着金线价格一路上涨并创下历史新高,大型封装厂正在加大对铜线制程的投入。通过封装厂多年的摸索,发现镀钯铜线是金线很好的替代品。文章分析了镀钯铜线作为键合线材料本身的基本性质,镀钯铜线引线键合的特征和镀钯铜线PCT实验的可靠性。通过分析发现镀钯铜线材料本身有优良的导电和导热特性,同时还有很好的抗氧化性。镀钯铜线在键合过程中需要保护气体的保护,通过硬度实验发现镀钯铜线的硬度较大,因此需要在键合过程中防止弹坑的出现。通过PCT实验证实镀钯铜线具有较好的可靠性。     

Comparison of the copper and gold wire bonding processes for LED packaging

Wire bonding is one of the main processes of the LED packaging which provides electrical interconnection between the LED chip and lead frame.The gold wire bonding process has been widely used in LED packaging industry currently.However,due to the high cost of gold wire,copper wire bonding is a good substitute for the gold wire bonding which can lead to significant cost saving.In this paper,the copper and gold wire bonding processes on the high power LED chip are compared and analyzed with finite element simulation.This modeling work may provide guidelines for the parameter optimization of copper wire bonding process on the high power LED packaging.     

The effect of Pd and Cu in the intermetallic growth of alloy Au wire

This is the new wire evaluation work for the reliability of the wire-bonding process. There is a trend for the plastic integrated-circuit package to function at higher junction temperature with thinner wire. New alloy Au wires have been developed to meet the reliability requirements. Two types of alloy Au wires, Au-Pd and Au-Cu, were evaluated in this study. These samples were aged between 155°C and 205°C under air from 0 h to 3,000 h. According to this study, the phase-formation sequence of Au₂Al, Au₅Al₂, and Au₄Al intermetallic is similar to the pure Au wire. There is a Pd-rich layer working as a diffusion barrier to slow down the growth rate of intermetallic phases in the Au-Pd wire. The Au-Cu wire also slowed down the growth rate with a different mechanism. Both wires have better reliability based on the microstructure examination. The reliability test results show longer working life at higher temperatures in comparison with the regular Au wire.     

Bromine- and chlorine-induced degradation of gold-aluminum bonds

The presence of bromine (Br) in flame retardant epoxies accelerates the degradation of gold-aluminum wire bonds. This experiment tests degradation by adding 5 wt.% 2,6-dibromophenol to the regular molding compound and holding thermal aging at 175°C and 205°C in ovens for up to 1,008 h. The intermetallic degrading microstructure was examined at different aging times. In order to better understand the mechanism behind the degradation, bulk Au₄Al and Au₅Al₂ single-intermetallic phases were prepared and reacted with molding compound at 205°C. The reactions were analyzed by a JEOL (Japan Electron Optics Ltd., Tokyo) Superprobe JXA-8900R under wavelength-dispersive spectrometry of x-ray mode. A similar chloride degrading study was performed by adding Tetrachlorobisphenol A to the regular molding compound. The results show that Br attacked the Au₄Al phase first and then the Au₅Al₂ phase. The chloride reacted with the Au₄Al phase only.