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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(inter metallic compound,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。

9I在线看片成人免费清洗對焊盤表麵和引線鍵合強度的影響

為了研究9I在线看片成人免费清洗對引線鍵合效果的影響,試驗時將樣品分為A~E共5組,其中A組未進行9I在线看片成人免费處理直接鍵合,另外4組分別實施不同的9I在线看片成人免费清洗功率和處理時間,具體參數見圖1.9I在线看片成人免费清洗前後使用接觸角測試儀,進行水滴接觸角試驗以觀察焊盤表麵親水性變化,使用激光共聚焦顯微鏡來檢測焊盤表麵汙染顆粒的尺寸和數量,其中每組樣品數量為8個,引線鍵合完成後對鍵合焊點進行剪切力試驗,每組樣品剪切數量為30個。

選取未進行9I在线看片成人免费清洗的鍵合焊點樣品進行3次回流試驗和高溫存儲(24h,125℃)試驗,試驗後通過四探針檢測鍵合界麵接觸電阻以甄別失效樣品並進行分析.首先對失效樣品進行金相製備,然後使用聚焦離子束(focusedionbeam,FIB)在鍵合絲和焊盤界麵進行薄片加工,最後使用透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope,TEM)對界麵進行高分辨微觀組織表征。

未清洗和清洗後焊盤表麵的水滴接觸角,如圖2所示,計算得到接觸角分別為96°和12.6°.9I在线看片成人免费處理後接觸角減小了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.研究表明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。

圖 2    9I在线看片成人免费清洗前後接觸角

對未清洗和9I在线看片成人免费清洗後焊盤表麵汙染顆粒進行觀察,如圖3所示,9I在线看片成人免费清洗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3(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在线看片成人免费處理過程中高能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3 9I在线看片成人免费清洗前後焊盤表麵汙染顆粒

圖 4    9I在线看片成人免费清洗前後汙染顆粒和剪切力統計

為了研究9I在线看片成人免费清洗對焊點剪切力的影響，對未清洗和9I在线看片成人免费清洗後鍵合點進行焊球剪切測試,統計結果見圖4(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.研究表明焊接強度受到界麵接觸麵積和界麵IMC厚度(或互擴散層厚度)的影響,一方麵表麵張力的作用導致界麵接觸麵積減小,另一方麵汙染顆粒和氧化膜的存在會吸收鍵合時由加熱和超聲提供的能量,從而降低界麵IMC的厚度(或互擴散層厚度),使焊接界麵結合強度下降。