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。     

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.     

连续铸造法制备大块非晶合金

提出了一种适合于非晶合金铸坯连续生产的复合铸型连续铸造法并据此建立了一套水平连铸装置。采用拉停循环的间歇式拉坯方式成功连铸出直径10mm长度60cm的Zr基非晶合金棒材。金相、XRD、DSC等分析结果表明该方法制备的非晶合金有很好的非晶性。还基于非晶合金形成的CCT曲线,探讨了复合铸型连续铸造法形成非晶合金的冷却过程。该方法可用于非晶合金棒材工业化生产,并能降低生产成本,促进非晶合金研究的发展和应用。     

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。     

连续定向凝固Al-1%Si合金棒材制备工艺与应用

采用自制的真空熔炼、氩气保护连续定向凝固设备制备出具有连续柱状晶组织的ф8 mm的Al-1%Si合金棒材.该棒材具有良好的塑性,不需任何中间退火,在室温下可直接拉拔制备出线径为20μm的超细丝材,其延伸倍数达16万倍.该超细丝材可用作集成电路封装键合丝.     

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。     

连续铸造制备Cu-Ag-Y合金的特征(英文)

为研发一种具有高强度和高导电性的新型电接触导线,选择Cu-2Ag-0.5Y合金为实验材料。通过连续铸造、冷拉拔和时效处理工艺制得Cu-Ag-Y合金。采用显微硬度仪、导电率测试仪、扫描电镜和透射电镜,研究了不同时效温度和时间条件下预变形合金的显微组织与性能变化规律。结果表明,经500℃/4 h时效后,Cu-2Ag-0.5Y合金获得了最佳的性能组合,其显微硬度和导电率分别为166 Hv和82.2%IACS。Cu-2Ag-0.5Y的主要强化机制为加工硬化、第二相强化或界面强化。时效处理之前的冷变形可以加速Cu-Ag-Y合金基体中第二相的析出,并提高合金的综合性能。     

有色合金连续铸造设备的发展状况

主要从设备类型、结晶器和控制系统三方面介绍了有色合金连续铸造设备的发展状况,同时简单介绍了复合材料连续铸造设备的开发情况,最后提出了有色合金连续铸造设备的发展方向.     

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。     

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。     

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。     

微电子封装银合金键合线的研究及发展前景

论述了微电子封装中常用的键合金线、键合铜线和键合银线的局限性,从机械性能、键合性能、可靠性等方面分析了键合银合金线的特征及作为键合引线的优势,并在此基础上阐述了键合银合金线重点研究方向以及在未来集成电路封装中的发展前景。     

连续柱状晶组织CuAlNi合金管材的短流程制备

采用真空熔炼、氩气保护下拉式连续定向凝固方法制备Cu-14.3%Al-4%Ni（质量分数）合金管材，研究工艺参数对凝固成形过程的影响，分析连续定向凝固管材的组织性能。结果表明：当熔体温度为1 280 ℃、下拉速度为38 mm/min、冷却水流量为900 L/h时，可以连续稳定地形成Cu-14.3%Al-4%Ni合金管材，其直径为10 mm，壁厚为1.8 mm，且表面较光滑、具有连续柱状晶组织，抗拉强度达到540 MPa，伸长率达到13.7%，具有优良的力学性能。     

基于分形维数的立式连续铸造Cu-15Ni-8Sn合金铸锭偏析特征

本文采用立式连续铸造制备直径160 mm的Cu-15Ni-8Sn合金铸锭,并基于分形维数对Cu-15Ni-8Sn合金中组织非均匀性进行了探究.结果表明:Cu-15Ni-8Sn合金的微观组织由树枝晶组织和偏析组织构成,树枝晶组织分形维数可以作为衡量微观组织非均匀性的重要指标.浇铸温度为1280℃时,随着树枝晶组织分形维数...     

冷坩埚连续熔凝法制备Ti47Al合金扁锭

研究了冷坩埚连续熔凝法制备的Ti47Al合金扁坯的表面质量、宏观和微观组织及力学性能.试验结果表明,扁坯的表面质量受电磁力的影响较大;试样经过一段生长区域后能形成平行于生长方向的柱状晶,但在试样的外侧有非定向的等轴晶区;定向晶粒由同一方向的片层组成,片层方向与抽拉方向平行或者成45°角;试样的宏观组织与表面颜色有准确的对应关系.压缩测试结果表明,定向凝固区域的试样比其他区域的试样具有更高的抗压强度.     

构建学术交流和技术交流的宽广平台——《特种铸造及有色合金》创刊30周年系列报道之四

开展学术交流和技术交流,是科技期刊作为文化传媒和信息载体的一大基本功能.<特种铸造及有色合金>创刊30周年以来,将这一功能的触角延伸到行业活动之中,参与组织和举办了一系列学术交流和技术交流会议,为构建一个依托于期刊的学术交流和技术交流平台,做了大量卓有成效的工作.     

权威性和影响力——《特种铸造及有色合金》创刊30周年系列报道之三

科技期刊的权威性和影响力是互相关联的.一本公认的权威性科技期刊,必定具有影响力;同样,一本有影响力的科技期刊,必定具备权威性.     

多元块体金属玻璃合金成分的本征设计——多元Miedema模型理论和等效键参数理论的应用

用多元Miedema模型理论和等效键参数理论对Gd(Tb)-Co-Al多元合金成分的块体非晶形成能力进行了预设计,针对预设计的合金成分用水冷铜模吸铸法制备出了一系列不同直径(1,3,5 mm)的Gd基合金样品.利用X射线衍射仪确定合金的结构,用热分析法研究了合金的玻璃转变、晶化和熔化行为.实验证明,采用多元Miedema模型理论和等效键参数理论能有效地进行块体非晶合金的成分设计,理论与实验结果能较好地符合.