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。     

键合参数对AgAuPdRu键合线键合性能影响研究

利用扫描电镜研究φ0.025 mm的Ag-0.8Au-0.3Pd-0.03Ru银基键合线不同键合参数对无空气焊球(free air ball,FAB)形状及球焊点、楔焊点形貌的影响,结果表明,烧球电流或者烧球时间其中之一不变时,FAB直径随着烧球时间(烧球电流一定)和烧球电流(烧球时间一定)的增加而增大,烧球电流为30 mA、烧球时间为700 μs时,键合线FAB呈标准圆球形;键合压力一定时,键合线球焊点焊盘直径随着超声功率的增大而显著增加,键合功率为80 mW、键合压力0.30 N时,球焊点具有较好的微观形貌;键合压力为0.25 N,超声功率为80 mW时,楔焊点具有规则的鱼尾形貌,并具有较好的连接强度。     

微电子封装用键合金丝替代产品的研究现状

随着电子封装技术的发展,传统键合金丝在性能和价格上已经不具备优势。采用复合和改性等方法可以开发出满足要求的键合金丝替代品。总结了金包银复合键合丝、钯包铜复合键合丝、金合金键合丝和银合金键合丝共4种键合金丝替代产品的性能特点、成分配比、生产技术难点和关键点,介绍了部分典型产品,并对替代产品的发展趋势进行了展望。     

微电子封装用金锡合金钎料

AuSn20是用于微电子器件封装的一种重要金基钎料,由于加工性能差,AuSn20难于制成箔材。本文介绍了采用新工艺制备的厚度为0.02～0.10mm的AuSn20箔材及焊环、复合盖板等零件,其熔点为280±3℃,接头剪切强度为47.5MPa,热导率为57W/mK,漫流性能优良。该AuSn20钎料可用于互联网系统芯片焊接和电路封装以及高可靠功率微波器件中Si芯片和GaAs芯片焊接和线路的气密封装。     

先进封装中铜-铜低温键合技术研究进展

Cu-Cu低温键合技术是先进封装的核心技术,相较于目前主流应用的Sn基软钎焊工艺,其互连节距更窄、导电导热能力更强、可靠性更优. 文中对应用于先进封装领域的Cu-Cu低温键合技术进行了综述,首先从工艺流程、连接机理、性能表征等方面较系统地总结了热压工艺、混合键合工艺实现Cu-Cu低温键合的研究进展与存在问题,进一步地阐述了新型纳米材料烧结工艺在实现低温连接、降低工艺要求方面的优越性,概述了纳米线、纳米多孔骨架、纳米颗粒初步实现可图形化的Cu-Cu低温键合基本原理. 结果表明,基于纳米材料烧结连接的基本原理,继续开发出宽工艺冗余、窄节距图形化、优良互连性能的Cu-Cu低温键合技术是未来先进封装的重要发展方向之一.     

三维封装芯片固液互扩散低温键合机理研究

微电子技术发展已进入集成系统芯片和模块芯片时代,微芯片对互连技术提出了高密度互连和高信号传输率的要求,三维立体封装技术能在高度上实现多层芯片模块化封装,使体积大大减少的同时会使芯片内部的互连点变得更小,     

衍射方法监控键合线断裂

在制造行业中,键合线广泛用于连接半导体芯片焊点和封装接线端。随着工厂自动化程度的不断提高,急需配置智能传感器来监控键合线的断丝故障,可是芯片和键合线的发展趋势是越来越精细,这给当前的键合线监控方法带来了严峻的挑战。提出了基于单缝衍射的精细键合线监控方法,通过观测特定衍射条纹的光强变化来判断键合线的存在与否。试验结果表明,对于直径为25μm或更精细的键合线,此方法可以达到理想的监控效果。     

楔焊键合分离界面特性及阻抗分析

为认识超声键合机理,设计粗铝线楔焊键合试验,对分离的楔焊界面进行扫描电镜和EDS能谱仪测试分析,用GDS-820示波器采集电信号分析压电陶瓷(PZT)驱动的输入阻抗特性。结果表明,超声键合的界面模式形如脊皱圆环,中心和外边是未结合的摩擦痕,脊皱构成强度,相同参数条件下,一焊脊皱峰、输入阻抗大于二焊,一焊键合强度高于二焊。PZT的输入阻抗分析的结论与界面微结构判断一致。     

提高铜银合金电车线性能的研究

铜银合金电车线平直度差、强度低的主要原因是连铸时的晶粒粗大、含银量不均匀所致。细化晶粒、均匀含银量是解决该问题的关键。通过高温熔炼、低温引杆以及增加结晶器底部储液量等措施提高了电车线的综合性能。     

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.     

芯片封装中铜线焊接性能分析

通过对纯铜的机械、电、热和化学性能进行分析和比较，表明铜线在芯片引线键合工艺中具有良好的机械、电、热性能。它替代金线和铝线，可缩小焊接间距、提高芯片频率和可靠性。但是铜由于表面氧化使其可焊性较差，可采用焊接工艺来改善其可焊性，并给出了具体方案。     

键合金丝的研究进展及应用

介绍了键合金丝的特性、种类及其适用的封装领域;微合金化高纯金丝、合金型金丝、复合型金丝和键合铜丝的研究发展概况,以及各类型键合丝在市场上所处的地位;键合金丝主要应用领域-集成电路(IC)和半导体分立器件的发展情况.分析了国内外键合金丝市场、产业状况以及该行业的发展趋势.     

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。     

含钪铝合金的现状与开发前景

对国内外钪铝(Al-Sc)合金的发展历史和现状进行了概括。讨论了发展钪及铝钪合金中存在的一些问题,并总结了一些解决方法。简要阐述了铝钪合金的开发应用前景。     

高效铝合金涂层焊丝的应用与发展

在普通钢焊丝表面热浸涂铝合金涂层后，通过CO2气保焊、埋弧焊的试验研究，证明铝涂层焊丝具有表面不易锈蚀、高的熔敷率、改善导电性、提高合金元素过渡系数、减小气孔生成倾向等特点。在不同焊接方法中适当调整涂层与钢材成分、或配以相应的焊剂类型，可获得不同强度等级的焊缝性能。涂层中还可添加稀土合金和钛、硼等合金元素，以改善焊缝的冲击韧性．本文以冶金观点对“涂层”焊丝所具有的特点和性能的现状与发展进行分析和讨论。     

有色合金复杂薄壁铸件反重力铸造技术的发展和展望

对复杂薄壁铸件的基本概念及特征进行了介绍,并综述了有色合金复杂薄壁铸件反重力铸造技术的研究现状,对真空吸铸、低压铸造和差压铸造反重力铸造技术的工艺原理、发展概况、特点和应用进行了介绍,并对它们的特性和适用性作了比较,展望了未来反重力铸造技术的发展趋势。     

钛合金和不锈钢的扩散焊接研究进展

钛合金和不锈钢的异种金属结构具有广阔的应用前景,但实现其应用的关键是两者可靠的连接。综述了钛合金和不锈钢焊接存在的问题以及国内外扩散焊接研究进展,并提出了进一步的研究方向。