国外半导体器件用复合键合丝的开发

本文从几个方面论述了半导体器件键合用复合丝的开发情况。主要介绍了贵金属与贵金属复合，贵金属与普通金属复合，高纯铝与铝合金复合的键合丝的开发动向及应用前景。     

单晶铜键合丝的球键合性能研究

通过对自制单晶铜键合丝进行球键合工艺试验,并对键合后焊点分别进行键合拉力(BPT)和剪切力(BST)测试,以及对键合点的组织、界面进行观察和显微硬度测试.结果表明, 单晶铜键合丝进行球键合后,焊点所能承受的拉断力和剪切力均为近似正态分布,具有较高的可信度,50 μm的单晶铜键合丝的CPK值达到1.8以上,属于优质的过程能力指数.焊点经过可靠性试验后,界面依然清晰、较为平直,没有发现界面处形成微量弥散分布的金属间化合物和Kirkendall空洞,表现出稳定的电学和界面组织性能.     

电子封装Cu键合丝的研究及应用

论述了传统Au、Al-1%Si键合丝在电子封装中的局限性,分析了Cu键合丝优良的材料性能,Cu键合丝替代Au丝和Al-1%Si丝可缩小焊接间距,提高芯片频率和可靠性。并在此基础上阐述了单晶铜作为键合丝的优势,通过键合性能的对比显示了单晶铜键合丝在电子封装中的良好特性。     

单晶Cu键合丝制备过程中的影响因素研究

针对单晶Cu键合丝制备过程中的影响因素进行了系统分析，通过研究单晶Cu键合丝制备过程中坯料、模具、润滑、清洗及其制备和热处理过程中张力对单晶Cu键合丝性能和表面质量的影响，得出良好的坯料组织性能，模具定径区的高度光洁和圆整，有效的润滑和清洗及制备过程中精确的张力控制，是获得良好单晶Cu键合丝的关键。     

键合丝最小直流熔断电流的建模与分析

半导体产品的高可靠性要求作为内部引线的键合丝有足够大的电流承载能力。本文建立了键合丝最小直流熔断电流的理论模型和公式，用COMSOL Multiphysics有限元软件建立键合丝的电热耦合仿真模型，并与理论模型进行了对比。结果表明，键合丝工作时中间温度最高，两端温度最低，温度分布沿轴向及径向均呈抛物线状分布。金、铜和银三种键合丝的熔断电流仿真值与实验值符合得较好，理论值比实验值偏小，但其乘以相应系数后可接近于实际工况。该理论仿真模型可为键合丝熔断电流的分析提供参考。     

半导体器件键合铝丝的发展趋势

介绍了半导体器件键合铝丝在电子工业中的应用情况，着重叙述了通过添加微量元素改进铝丝的键合性能。对球焊铝合金丝，复合铝合金丝和镀层铝合金丝的开发进行了简要说明。     

Pt-10Ir超细键合丝退火中组织-性能关联性研究

铂铱键合丝是一种应用于特种微电子器件封装的高强度引线键合材料，经拉拔制备的铂铱合金微细丝材的热处理是调控键合丝终服役性能的关键环节。本文以Φ25 μm超细Pt-10Ir键合丝为研究对象，通过高分辨FIB-EBSD联动表征技术，对不同退火工艺下超细丝材显微组织及形变织构进行了深入分析测定，并对其力/电学性能的演变进行了分析。结果表明：随着退火温度的升高，显微组织由拉拔态的细小纤维状晶粒逐渐转变为部分等轴组织，等轴状组织优先在晶界处形核长大且丝材织构强度逐渐下降，破断力逐渐降低，延伸率逐渐升高而电阻率则呈现出先降低后升高的趋势。Pt-10Ir超细键合丝在600℃/30 min退火后，主要发生回复，未发生明显的再结晶，织构取向演变为<111>平行于丝材拉拔方向的形变织构，破断力为37.06 cN，抗拉强度为755.29 MPa，延伸率为1.30%，电阻率为22.81 μΩ·cm，表现出好的力/电综合性能。该研究为贵金属超细键合丝材的性能优化提供理论和实验基础。     

结晶器内喂稀土丝的方法及作用

采用喂丝法将混合稀土金属丝添加到连铸结晶器内，净化了钢液，改变了钢中的硫化物形态，改善了铸坯质量和工艺性能，对低温冲击韧性有明显提高。     

喂丝球化处理技术及应用

本文介绍了喂丝球化技术在实际生产中的应用，通过对启爆点的测定及球化要求确定喂丝速度与长度。此工艺球化质量稳定、可靠并受控。     

高强铝合金板双丝焊温度场

通过对双丝焊熔滴过渡路径进行了分析，发现由于磁偏吹的影响，双丝焊时前丝和后丝的电弧均向两丝中间偏转。通过对经典的双椭球形热源模型进行修正，得到了一双丝焊热源模型，并经过实际温度采样验证了该模型的准确性。在此基础上开展了2219高强铝合金板双丝焊温度场的数值模拟，研究了双丝焊情况下的温度分布规律。     

AZ31B/Q235激光诱导电弧填丝焊连接界面分析

利用激光诱导TIG电弧复合热源,通过添加AZ61镁合金焊丝,开展了1.6 mm厚AZ31B镁合金和1.0 mm厚Q235低碳钢板材对接焊研究.分别采用扫描电镜、电子探针、万能拉伸试验机、金相显微镜等仪器进行分析测试.结果表明,采用激光诱导电弧双面填丝焊接工艺,能够获得成形美观、连续的焊缝,焊接接头平均抗拉载荷为3.13 kN.连接界面包括两部分:镁与钢的对接界面为熔化焊接,主要以界面元素扩散为主;远离对接面的接头上下界面为镁合金在钢基体的润湿铺展连接.焊接接头断裂路径表明,连接界面发生的元素扩散是实现镁合金与钢高性能连接的关键.     

贵金属键合丝材料的研究进展

贵金属键合丝是半导体封装的关键材料之一,详细综述了键合金丝、键合金银丝、键合银丝和镀钯键合铜丝的合金成分设计,制备工艺和发展现状,并展望了其未来发展前景。     

一种基于点压技术的新型晶圆键合方法

金金热压键合法在半导体制造领域中应用广泛，为了进一步改进该键合方法，首次提出了一种基于点压技术的新型晶圆键合方法，并研究了工艺温度、压强以及时间对点压键合法单点键合面积的影响. 通过超声扫描显微镜图像，着重比较了传统金金热压键合法与点压键合法的键合面积比. 对点压键合法的可选择键合性进行了讨论. 结果表明，点压键合法工艺步骤简单，工艺稳定性较好，且具有一定的可选择键合特性，在半导体制造领域中将具有广泛的应用前景.     

金包银复合键合丝的组织演变及变形行为

采用金相显微镜、双束离子显微镜、高低温拉力仪及纳米压痕仪对不同真应变条件的金包银复合键合丝的组织和力学性能进行表征,研究了金包银复合键合丝的组织结构演变、力学性能及变形行为特点。结果表明：金包银复合键合丝的银合金芯材沿着拉伸方向从胞状树枝晶演变为纤维组织,靠近界面的过渡层始终保持细小的等轴晶或球状晶粒,金包覆层在变形过程中均匀连续。各组分在变形过程中尺寸变化不一致,拟合后的尺寸变化常数与试样直径的变化不成正比。显微硬度、抗拉强度、延伸率均随着变形量的增加而增大。在单轴拉伸过程中,金包银复合键合丝组分之间相互制约,使单向拉应变变为复杂的二维应力状态,交替变化的应力状态可抑制裂纹的形核,提高材料的塑性和韧性。     

喂丝球化处理技术及应用

喂丝技术广泛应用于冶金炼钢工业,其以均匀、稳定、连续的方式向高温钢液中加入比重小、熔点与沸点低、蒸气压高且易氧化之元素,用来脱硫、除氧、去渣气及合金化。随着此项技术的进步与发展,现在逐步应用于铸铁领域,尤适于球墨、蠕墨及孕育铸铁,本文仅就喂丝球化处理技术作一简     

TANDEM双丝焊系统的特点及应用

TANDEM双丝焊技术具有熔敷速度快、焊接质量好的特点，分析了双丝焊三种脉冲波形对焊接成形的影响，阐述了双丝焊技术在自动焊接领域的灵活配置，应用前景广阔。     

新型脉动送丝MAG焊的研究

本文采用新型的送丝机构对ＭＡＧ焊进行了实验研究，结果表明采用脉动送丝方式在远远低于临界电流时就可达到射滴过渡，突破了原有的射滴过渡临界电流的局限，而且有效地提高了焊丝的熔化效率。     

键合丝生产重点和细节问题探讨——母合金制备和连续铸造工序

随着键合丝生产技术的发展及不断成熟,生产细节的控制成为提高产品质量的重要途径.本文结合母合金的制备和连续铸造工序说明了键合丝生产环节中应注意的重点和细节问题.     

激光喷射钎料球键合工艺影响因素分析

新型的激光喷射钎料球键合技术具有非接触、无钎剂、热量小等优点。与普通钎焊方法相比,其具有冲击变形及瞬时凝固的特点,体现出了特有的工艺过程特征。因此,文中对工艺参数、焊盘表面粗糙度、金属化层厚度及表面元素对钎料球的润湿铺展过程进行了试验研究。结果表明,不同的激光能量调制方式对铺展率的影响不同,存在着最佳的粗糙度值使得铺展率最大,焊盘Cu层厚度的增加会降低铺展率,钎料润湿性对焊盘表面的有机物及Ni等杂质元素极为敏感。     

键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究现状

在微电子封装过程中,键合丝被广泛应用,而键合可靠性对于产品的应用性能有着极大的影响,受到人们的广泛关注。键合丝与常用的铝焊盘之间是异质材料,在应用和服役的过程中会在界面上产生金属间化合物(IMC),对器件可靠性产生影响,同时,键合强度也与键合丝和焊盘之间的界面反应联系密切,因此了解键合丝与铝焊盘之间金属间化合物的形成与演变对键合可靠性的影响是有必要的。本文综述了Au/Al、Ag/Al和Cu/Al三种键合界面上金属间化合物的形成与演变的研究现状,并根据目前的应用状况,展望了未来的应用发展前景。