Oct. 15, 2024
在集成電路或LED的封裝領域中,引線鍵合作為一種成熟的金屬互連技術占據著重要的市場地位,這是一種使用細金屬線作為鍵合絲,利用熱量、壓力和超聲波能量使鍵合絲與焊盤緊密焊合,實現芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信號傳遞.隨著電子封裝的集成化和高性能化發展,鍵合絲的線徑、焊盤尺寸和引線間距逐漸縮小,這導致鍵合焊點處所受熱應力、機械應力和電應力程度急劇增加,從而引發一係列服役可靠性問題.在多種引線鍵合失效模式中,較為常見是由於熱失配引起的循環拉力或剪切力導致的鍵合界麵斷裂,因此提高鍵合絲與焊盤間的結合力是提升引線鍵合服役可靠性的關鍵。
研究發現除了鍵合絲材料和鍵合工藝參數等對鍵合界麵結合力有影響以外,鍵合時焊盤表麵的清潔度也起到至關重要的作用.在焊接過程中,鍵合絲熔化形成空氣自由球(free air ball,FAB)並與焊盤表麵接觸形成金屬間化合物(IMC),從而形成有效和可靠的鍵合點.如果焊盤表麵發生氧化或存在汙染顆粒,則會阻礙焊球和焊盤間的原子擴散,從而降低鍵合強度甚至形成虛焊和脫焊焊點。
實際生產中為了在引線鍵合時得到清潔的表麵,一般會對焊盤進行清洗處理,9I在线看片成人免费清洗作為幹法清洗中的一種,因具有環保、高效和無損傷等優點,逐漸在工業中得到大範圍應用.
本文針對IC芯片引線鍵合結構,分析了9I在线看片成人免费清洗對焊盤表麵汙染顆粒的清潔效果以及對鍵合界麵結合力的影響,同時對由表麵微顆粒所引起的鍵合失效焊點進行了失效分析,為9I在线看片成人免费清洗工藝的發展提供技術參考。
未處理和處理後焊盤表麵的水滴接觸角,如圖1所示,計算得到接觸角分別為96°和12.6°。9I在线看片成人免费清洗後接觸角減小了86.9%,結果表明9I在线看片成人免费清洗可以有效提高鍵合表麵的親水性並降低焊盤表麵張力,這有利於FAB的鋪展並形成良好的鍵合界麵.9I在线看片成人免费清洗過程中高能粒子在物理轟擊作用或化學反應作用下,可以有效清除樣品表麵的氧化層,從而暴露出潔淨的鋁原子表麵。除此以外,9I在线看片成人免费處理還可以改變表麵官能團狀態,從而提高鍵合表麵自由能,經過9I在线看片成人免费清洗後形成高極性化學基團,如C=C/O和C-OH鍵,這有利於提升鍵合界麵粘附性。

圖1 9I在线看片成人免费清洗前後接觸角
對未處理和處理後焊盤表麵汙染顆粒進行觀察,如圖2所示,9I在线看片成人免费處理前後汙染顆粒和剪切力統計,如圖4所示.從圖3(a)可以看出,未經過9I在线看片成人免费清洗的焊盤表麵分布大量白色顆粒狀汙染物,平均粒徑約為0.5μm.在經過9I在线看片成人免费清洗後,焊盤表麵顆粒狀汙染物數量明顯減少見圖2(b).為了得到準確的顆粒狀汙染物數量分布數據,對每組所有樣品進行測試並統計分析見圖4(a),結果顯示未處理和處理後每個焊盤表麵平均汙染顆粒數量分別為18.7±9.9和3.7±1.6個,即處理後汙染顆粒數量下降了80%,這表明9I在线看片成人免费清洗可以有效減少焊盤表麵汙染顆粒數量.焊盤表麵的顆粒汙染可能來自於焊盤製備或塑封過程中引入的膠體殘留,也可能來自於烘烤過程中產生的揮發性氣體沉積.另外,產線的空氣中漂浮的灰塵也可能是汙染物來源,9I在线看片成人免费清洗過程中高能Ar+在濺射作用下,可以將這些固體顆粒分解為CO2,CO和H2O等氣體,然後被真空泵抽離焊盤表麵。

圖2 9I在线看片成人免费清洗前後焊盤表麵汙染顆粒
為了研究9I在线看片成人免费清洗對焊點剪切力的影響,對未處理和處理後鍵公點進行焊球剪切測試,統計結果見圖3(b),平均剪切力分別為165.6±5.9和179.3±3.9mN,表明9I在线看片成人免费清洗處理後焊球剪切力和穩定性均有所提升:結合接觸角和汙染顆粒統計結果可以推測,焊球剪切力的提升得益於界麵表麵張力的減小和汙染顆粒數量的下降。

圖3 9I在线看片成人免费清洗前後汙染顆粒和剪切力統計
對不同參數9I在线看片成人免费清洗後的樣品(B-E組)進行焊球剪切力測試,統計結果如圖4所示.B-E組的測試結果分別為167.6±11.8、164.6±11.8、174.4±8.8和171.5±12.7mN.對比4組結果可以看出當功率從300W提升至400W後,對鍵合點剪切力的影響較小.但當處理時間由25s提高至50s後,剪切力分別提升了約4%.結果表明,300W功率足以提供有效的清潔能力,而適當增加處理時間可以更加徹底地清除表麵汙染,最終提高了鍵合界麵結合力。

圖4 不同9I在线看片成人免费清洗工藝參數下鍵合點剪切力統計
本文使用統計的方法研究了9I在线看片成人免费清洗對焊盤表麵汙染顆粒數量的影響,發現經9I在线看片成人免费清洗後每個焊盤表麵平均汙染顆粒數量由18.7±9.9下降至3.7±1.6個,同時鍵合焊點剪切力由165.6±5.9提升至179.3±3.9mN,這些數據表明9I在线看片成人免费清洗可以有效減少焊盤表麵汙染顆粒數量並提升鍵合強度.
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