铜丝键合工艺研究

键合铜丝作为微电子工业的新型研发材料,已经成功替代键合金丝应用于IC后道封装中。随着IC封装键合工艺技术及设备的改进,铜丝应用从低端产品如DIP、SOP向中高端QFP、QFN、多层线、小间距焊盘产品领域扩展。因封装制程对键合铜丝的性能要求逐步提高,促进了铜丝生产商对铜丝工艺性能向趋近于金丝工艺性能发展,成为替代金丝封装的新型材料。文章首先讲述了铜丝键合的优点,指出铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。文章通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

铜丝键合工艺研究

键合铜丝作为微电子工业的新型研发材料,已经成功替代键合金丝应用于IC后道封装中。随着IC封装键合工艺技术及设备的改进,铜丝应用从低端产品如DIP、SOP向中高端QFP、QFN、多层线、小间距焊盘产品领域扩展。因封装制程对键合铜丝的性能要求逐步提高,促进了铜丝生产商对铜丝工艺性能向趋近于金丝工艺性能发展,成为替代金丝封装的新型材料。本文首先讲述了铜丝键合的优点,列举了铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。本文通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

铜丝球焊键合工艺研究

本文采用MW—EFO金属丝形球装置与JWYH—2型超声热压金丝球焊机进行了φ35μm的纯铜丝的球焊键合试验。对铜丝在不同的超声键合功率及超声作用条件下球焊焊点的拉脱力进行了测定,试验结果表明,铜丝球焊具有较高的键合强度,其焊点拉脱力最高可达20克,这一结果明显优于金丝球悍的焊点强度。本文还用扫描电镜对铜丝球焊焊点的形貌进行了观察分析。     

镀钯铜丝芯片键合工艺控制和可靠性研究

随着金价的不断上升,集成电路封装成本越来越高。为此,集成电路封装厂商纷纷推出铜线键合来取代金丝键合,以缓解封装成本压力。但是纯铜丝非常容易氧化,为了提高键合生产效率及产品可靠性,目前封装厂商主要采用镀钯铜丝作为键合丝。对集成电路镀钯铜丝键合生产技术和工艺控制方法进行了探讨,并和金丝及纯铜丝工艺控制进行了比较分析。对镀钯铜丝键合工艺主要失效模式进行了介绍和说明,并就弹坑检测试验方法进行了比较分析和总结。特别是对特殊产品的弹坑检测试验如何才能确保结果准确,进行了实例分析。     

高级IC封装中新兴的细铜丝键合工艺

在铜丝或铜条长期应用于分立器件及大功率器件的同时,近年又出现了晶片的铜金属化工艺。由此,业内人士采用铜作为丝焊键合的一种材料,进而带来了一些新工艺的研究。结果证实,铜金属化使电路的线条更细、密度晚高。因而铜丝可以作为一种最有发展前景及成本最低的互连材料替换金丝,进行大量高引出端数及小焊区器件的球形或楔形键合工艺。本文要阐述了铜丝键合工艺在IC封装中的发展现状及未来发展方向。     

铜丝球键合工艺及可靠性机理

文章针对铜丝键合工艺在高密度及大电流集成电路封装应用中出现的一系列可靠性问题,对该领域目前相关的理论和研究成果进行了综述,介绍了铜丝球键合工艺、键合点组织结构及力学性能、IMC生长情况、可靠性机理及失效模式。针对铜丝球键合工艺中易氧化、硬度高等难点,对特定工艺进行了阐述,同时也从金属间化合物形成机理的角度重点阐述了铜丝球键合点可靠性优于金丝球键合点的原因。并对铜丝球键合及铜丝楔键合工艺前景进行了展望。     

铜丝键合工艺在微电子封装中的应用

在铜丝或铜条长期应用于分立器件及大功率器件的同时，近年又出现了晶片的铜金属化工艺。由此，业内人士采用铜作为丝焊键合的一种材料使用，进而开始了一些新工艺的研究。结果证实，铜金属化使电路的线条更细、密度更高。因而铜丝可以作为一种最有发展前景及成本最低的互连材料替换金丝，可进行大量高引出端数及小焊区器件的球形或楔形键合工艺。主要阐述铜丝键合工艺在微电子封装中的现状及未来发展方向。     

对使用铜丝键合的功率MOSFET进行失效分析

由于铜丝键合可以替代金键合,价格又便宜,正在被越来越多地应用到微电子元器件当中。目前的情况表明铜是可行的替代品,但是证明其可靠性还需要采用针对铜丝键合工艺的新型失效分析(FA)技术。在本文中,我们将讨论一些专门为使用铜丝技术的元器件而开发的新型失效分析技术和工序。我们会将解释为什么铜丝的处理方式和金丝不一样,并且以功率MOSFET器件为例,循序渐进地了解失效分析的过程,保存对失效器件进行有效分析所需要的所有证据。     

铜丝键合塑封器件开封方法的改进研究

通过分析塑封器件的开封过程中使用传统的化学开封方法的关键过程和制约因素,并进行了相应的改进,设计出一种将激光烧蚀和化学腐蚀相结合的铜丝键合塑封器件的开封方法;通过在不同的开封温度和浓酸配比条件下进行效果对比,总结出该方法开封铜丝器件的关键因素和推荐参数,对开封铜丝键合器件具有一定的指导作用。     

塑封集成电路中铜丝键合的腐蚀及其评价

腐蚀是影响塑封集成电路铜丝键合可靠性的重要因素,其与湿度、温度、Cl离子摩尔分数以及电位密切相关。针对Ni Pd Ag Au预镀框架与纯铜丝第二键合点的腐蚀失效现象,研究其评价方法,并通过实际工况分析采用不同浓度的NaCl溶液进行预处理以及电位对腐蚀结果的影响。将样品置于质量分数分别为0.5%、2.0%与5.0%的NaCl溶液中,对其进行高温、高湿预处理24 h,再进行96 h的高加速应力试验。结果表明,采用质量分数为5.0%的NaCl溶液进行预处理对加速腐蚀更有效,且腐蚀的键合点多数位于低电位引脚,少数位于高电位引脚。     

铜丝球焊工艺的理论与实践

阐述了铜丝替代金丝的理论可行性与在实际应用中所需注意的要点,如防氧化装置、防弹坑键合参数、铜丝劈刀的参数要点等,最后对铜丝球焊的可靠性及几种重要的失效模式进行了探讨分析。     

Cu丝超声球焊及楔焊焊点可靠性及失效机理研究

Cu丝由于具有优良的导热性能、机械性能以及低成本等优点使得用铜丝替代传统的Au丝和Al丝已经成为半导体工艺发展的必然方向.综述了Cu丝超声球焊以及楔焊焊点可靠性问题,对焊点的各种失效模式与机理进行探讨.     

铜线压焊工艺防氧化问题研究

分析了集成电路封装压焊工艺中引起铜线氧化而造成工艺不稳定的各种原因并提出了解决方法。从设备、制具、材料、工艺等方面,采用分析铜球形状的方法,研究了不同气体保护装置、气体流量、烧球参数等对铜线成球及氧化的影响;确定了防止铜线氧化的最有效措施及其他改善方法,并通过实验对比及生产跟踪证实了所述措施与方法的有效性。     

分立器件铜线的键合特点及其工艺研究

对铜线键合的优缺点及分立器件的结构特点进行了具体分析。根据分析结果,并结合具体的实验,给出了键合工艺条件和工艺参数对分立器件铜线键合过程的影响。此研究对提高分立器件铜线键合产品的质量及可靠性具有重要意义。     

Cu引线超声键合FAB工艺及影响研究

通过对50μm直径铜引线超声键合过程中烧球工艺参数的优化,分析了各参数对烧球质量的影响及原因,并通过键合试验重点讨论了铜球表面质量、形球尺寸等对键合质量的影响.     

LED金线键合工艺的质量控制

文章介绍LED引线键合的工艺技术参数翻要求和相关产品质量管控规范,讨论了劈刀、金线等工具和原材辩对键合质量的影响。     

芯片互连超声键合技术连接机制探讨

超声键合是实现集成电路封装中芯片互连的关键技术之一.对于超声键合过程焊点形成机理以及超声在键合过程中发挥的作用的正确理解是实现参数优化和获得可靠焊点的关键.综述了超声键合技术连接机理,归纳总结并探讨了四种键合机制,包括:摩擦生热键合理论、位错理论、滑动摩擦及变形理论和微滑移理论.     

铜引线键合中影响焊球硬度因素的研究

铜丝球焊由于其经济优势和优越的电气性能近来得到了普及,然而,在引线键合工艺中用铜丝取代金丝面临着一些技术上的挑战。多年来,IC芯片焊盘结构已经逐步适应了金丝球焊。铜在本质上比金硬度高,因此以铜线取代金线便引出了有关硬度的问题。研究了用25．4μm铜丝球焊中与键合机参数有关的铜焊球硬度特性。采用电子打火系统不同的电流和打火时间设置,用5％氢气和95％氮气组成的惰性保护气体形成了一个典型的25．4μm大小的铜焊球,研究了维氏硬度的焊球。用实验设计建立了第一和第二键合参数,进行了无空气焊球基本数据调整。通过改变电子打火系统参数。对硬度特性进行了进一步的测试。典型的键合球的大小和厚度的第一键合响应证实铜键合球的生产实力与电子打火系统的电流和打火时间有关．