電子封裝單晶銅鍵合絲制備工藝及性能研究.pdf

1、銅絲引線互連技術的應用已經成為微電子封裝業(yè)的趨勢，研究表明，銅鍵合絲具有比金絲更好的機械性能和電學性能，且價格比金絲便宜。這些優(yōu)勢使銅絲可代替金絲用于一些高引出端、細間距的球焊和楔型焊的半導體器件中。 本文對單晶銅鍵合絲拉絲過程中坯料、設備、模具、潤滑、熱處理和環(huán)境等方面的問題進行了分析和研究，制定了具體的解決方案。針對普通定向凝固設備無法滿足制備單晶銅鍵合絲坯料的需要，采用了真空熔煉氬氣保護熱性連鑄設備制備了高性能的單晶銅鍵合

2、絲坯料；就單晶銅鍵合絲熱處理過程中較易氧化的特性，設計了銅鍵合絲的熱處理保護裝置，實現(xiàn)了單晶銅鍵合絲熱處理過程中的保護，并制定了單晶銅鍵合絲制備工藝。通過系統(tǒng)測試單晶銅鍵合絲的力學性能和電學性能，研究了不同熱處理溫度和熱處理時間下單晶銅鍵合絲的破斷力和延伸率的變化規(guī)律，并對單晶銅鍵合絲的鍵合性能測試進行了測試。 研究結果表明：單晶銅鍵合絲隨著退火時間和退火溫度的增加，破斷力降低，延伸率增加，電阻率呈下降趨勢。對于0.025mm的

3、單晶銅鍵合絲，在退火溫度410℃時，退火時間為2.4s時，單晶銅鍵合絲具有高的延伸率和好的破斷力。單晶銅鍵合絲線徑與退火溫度、退火時間之間的存在Y=397.93+24.55X-4.22X<'2>、Z=-2.41+5.76X-1.08X<'2>函數(shù)關系(其中X為線徑Mil，Y為退火溫度℃，Z為退火時間t)。單晶銅絲在保護氣氛下可以鍵合在鋁金屬化層上，形成良好的鍵合點和高的機械強度，焊點腐蝕沒發(fā)現(xiàn)基板損傷，可以滿足工業(yè)上對于引線鍵合機械強度