超聲鍵合界面金屬學行為研究.pdf

1、超聲引線鍵合技術(shù)是半導體封裝中實現(xiàn)芯片互連的重要技術(shù)，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應用到微波器件、光電器件、功率器件等集成電路的封裝中。
　　超聲鍵合就是在常溫下，通過施加超聲和壓力的共同作用使引線發(fā)生塑性變形，使其與金屬化層實現(xiàn)可靠連接的過程。引線是實現(xiàn)芯片內(nèi)部電路與外部電路電、熱連接的通道，因此鍵合點不斷受到電和熱的沖擊。為研究鍵合點的可靠性，采用高溫存儲方法，對鍵合點結(jié)合處的金屬學行為進行了研究分析。
　　本文采用電子掃描電鏡(SE

2、M)及X射線能譜(EDX)分析了Au絲與Al金屬化層焊盤鍵合后在老化過程中界面處元素的分布規(guī)律以及化合物的演變過程。實驗發(fā)現(xiàn)，在200℃的空氣環(huán)境中老化10天以上時，界面處的Al、Au等主要元素發(fā)生了明顯的擴散，并主要生成了Au5Al2化合物，在邊緣有Au2Al生成；繼續(xù)老化至20天，界面化合物有繼續(xù)長大的趨勢，并且在化合物層與引線之間產(chǎn)生了Kirkendall孔洞；老化30天后，由于元素的擴散，界面處的化合物發(fā)生轉(zhuǎn)變直至老化40天后化