摘要 自 2008 年左右以来,为了降低成本,人们开始全面从金 (Au) 键合线转向铜 (Cu) 键合线。与金相比,铜线在化学稳定性方面的可靠性和可重复键合特性存在挑战,而化学稳定性是高可靠性应用所必需的。因此,铜线在汽车和工业半导体中的应用受到限制。传统上,铜键合线市场分为两种类型:裸铜线(高纯度)和钯镀铜 (PCC) 键合线。这些线尚未满足工业和汽车电子产品等高可靠性产品所需的特性。与裸铜线和 PCC 线相比,一种新型替代键合线已经开发出来,可为高可靠性应用提供性能优势。铜合金线和银合金线继续在先进键合应用中推出,而裸铜线和 PCC 线在这些应用中具有已知的局限性。关键词替代线、铜、腐蚀、FAB、金、PCC、可靠性、银
搜索线圈可与电子电荷积分器结合使用,以测量磁通密度;要么改变磁场强度,要么将搜索线圈移入或移出磁场,这样磁通量的变化就会在线圈中产生电动势。通过在稳定的非导电、非磁性线圈架上缠绕单层线圈,可以生产出具有可计算有效面积的搜索线圈。国家物理实验室 (NFL) 已生产出一组非常稳定的线圈,方法是将裸铜线在张力下缠绕在熔融石英线圈架上,线圈之间留有空隙以提供必要的绝缘。线圈架和电线的尺寸用光学千分尺测量(以避免压坏电线),据此计算有效面积,不确定度为:t 0.02%。二级标准搜索线圈通常使用缠绕在树脂粘合布线圈架上的绝缘电线制造,在这种情况下,不确定度应能达到:t 0.2%。
成本降低是近期从占主导地位的金线键合向铜线键合转变的主要驱动力。封装成本的其他降低来自基板和引线框架的新发展,例如,QFP 和 QFN 的预镀框架 (PPF) 和 uPPF 降低了电镀和材料成本。但是,由于表面粗糙和镀层厚度薄,某些新型引线框架上的二次键合(针脚键合)可能更具挑战性。最近引入了钯涂层铜 (PCC) 线来改进裸铜线的引线键合工艺,主要是为了提高可靠性和增强针脚键合工艺。需要进行更多的基础研究来了解键合参数和键合工具对改善针脚键合性的影响。本研究调查了直径为 0.7 mil 的 PCC 线在镀金/镍/钯的四方扁平无引线 (QFN) PPF 基板上的针脚键合工艺。使用两种具有相同几何形状但不同表面光洁度的毛细管来研究毛细管表面光洁度对针脚式键合工艺的影响。这两种毛细管类型分别为常用于金线键合的抛光表面光洁度类型和表面光洁度更粗糙的颗粒光洁度毛细管。比较了无引线粘贴 (NSOL) 和短尾之间的工艺窗口。研究了键合力和表层剪切波幅度等工艺参数的影响。工艺窗口测试结果表明,颗粒毛细管具有较大的工艺窗口,出现短尾的可能性较低。结果表明,较高的剪切波幅度可增加成功填充针脚式键合的机会。为了进一步比较毛细管表面光洁度,测试了 3 组具有不同键合力和剪切波幅度的参数设置。对于所有三组测试的毛细管,粒状毛细管的粘合强度质量更好。与抛光型相比,粒状毛细管的针脚拉力强度更高。开发了该过程的有限元模型 (FEM),以更好地理解实验观察结果。从模型中提取了导线和基底界面处导线的表面膨胀量(塑性变形),并将其归因于粘合程度。该模型用于证实不同表面光洁度下粘合的实验观察结果。
成本降低是最近向CU线键合的主要驱动力,主要是AU线粘结。包装的其他成本降低来自基板和铅框架的新开发项目,例如预镀框(PPF)和QFP和QFN的UPPF降低了镀层和材料成本。但是,由于粗糙的smface饰面和薄板厚度,第二个键(针键键)在某些新的LeadFrame类型上可能更具挑战性。pd涂层的Cu(PCC),以通过裸铜线改善电线键合工艺,主要是为了提高可靠性并增强了S TCH键过程。需要进行更多的FTMDAMENTALS研究来了解粘结参数和粘结工具的影响以提高针迹键合性。在本研究中研究了Au/Ni/pd镀的四型扁平铅(QFN)PPF底物上直径为0.7 mil的PCC电线的针键键过程。两个具有相同几何形状但不同的s脸的胶囊用于研究Capillruy Smface饰面对针键键过程的影响。两种毛细血管类型是一种抛光的饰面类型,用于AU线键合,而颗粒•饰面毛细管具有更粗糙的smface fmish。比较铅(NSOL)ATLD SH01T尾巴之间的过程窗口。研究了过程参数的影响,包括粘结力和表SCMB扩增。过程窗口测试结果表明,颗粒毛细管具有较大的过程窗口,并且SH01T尾巴OCCTM的机会较低。在所有三个Pru·emeter套件中,颗粒状的毛细血管均显示出更高的粘结质量。较高的SCMB振幅增加了成功SS的机会 - 填充针键键的fonnation。ftnther比较了毛细血管smface饰面,3组参数se ttings ttings ttings ttings具有不同的键atld scmb a振幅ru·e测试。与抛光类型相比,Grrumlru·capillruy产生了更高的针迹拉力强度。开发了该过程的有限元模型(FEM),以更好地了解实验性OB使用。从TL1E模型中提取了电线和亚种界面处的电线的Smface膨胀(塑性脱节),并归因于粘附程度(键合)。该模型用于与不同的Smface饰面相连(键合)的实验观察。