正规的电子论文发表网站-微电子封装金丝倒装键合

　　【摘要】 微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。采取EBSD取向成像技巧钻研了各工艺参数(功率、载荷、超声作用时光)对倒装键合组织及微织构的影响，并与对应的剪切性能值进行对照。后果标明，功率的影响最明显，它可在增大形变量的同时进步键合强度;负荷加大形变量，但进步界面联合强度的后果不明显;超声连续的时光不明显进步形变量，但能在肯定水平上进步界面强度。超声是通过软化金属，增强界面分散的方法进步键合强度;超声的存在使取向变更的速度变慢。文章发表在《电子设计工程》上，是微电子论文发表范文，供同行参考。

　　【症结词】 金倒装键合 EBSD 微织构

　　微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和。微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的。

　　引言微电子封装中超声键合工艺参数对键合强度的影响已有少量钻研【1-3】，个别以为影响其键合强度的重要因素是超声功率、键合压力和键合时光。因为这些参数重要通过转变金丝球与芯片焊盘间界面上的摩擦行动而起作用，必定会引起焊点组织及织构的变更，这些变更到目前尚不清晰。此外，金丝球键合与倒装键合形变方法与形变量都有很大差别，其形变组织与微织构就会不同，它们也会影响焊点强度、刚度、电阻率和组织稳固性。织构的不同会影响弹性模量及拉拔时的界面强度、晶体缺点的多少一方面发生加工软化，进步强度，另一方面影响电阻;含少量晶体缺点的组织是热力学不稳固的，可减速原子的分散，也会形成后续时效时软化速度的不同。

　　倒装键合的受力状况和应变速率都与惯例的低应变速率下的单向平均收缩不同，键合历程中会有一系列的微织构变更。本文剖析了功率、负荷、时光对形变组织和取向变更的影响;另外通过剪切力实验，对照了各参数对键合强度的影响差别;探讨了金丝球凸点键合与倒装键合形变组织及微织构的最大差别。

　　1.样品制备

　　实验样品为直径为1 mil(254 μm)键合金丝，经电子火花(EFO)形成金丝球，再经过Eagle60XL金丝球键合机形成金丝球凸点，倒装焊点是在AD81911TS焊接机上形成的。各种焊点均采取树脂镶样，而后经过磨样、机械抛光，最后采取离子轰击的方法到达EBSD实验样品请求。应用高分别场发射扫描电镜Zeiss Suppra 1530及HKLChannel 5 EBSD体系进行取向成像剖析。

　　第二次大战中、后期，由于军事需要对电子设备提出了不少具有根本意义的设想，并研究出一些有用的技术。1947年晶体管的发明，后来又结合印刷电路组装使电子电路在小型化的方面前进了一大步。到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件。集成电路技术是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件，按照-定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片上，执行特定电路或系统功能。

　　2.后果及剖析

　　2.1超声作用时光的影响图5(a)给出不同超声作用时光对形变量及键合强度的影响。在实验所用的最短超声作用时光100 ms，形变量也到达62%，时光增至500 ms后，形变量只增添2%。值得注重的是，界面键合强度却增添了(1650-1400=)250 g;而转变负荷时，形变量增添7%，键合强度只在100 gf内动摇。所以，超声作用时光对界面键合强度的影响比载荷更大。解释，减速界面左近原子分散才能更症结。图6给出不同超声作用时光下样品取向成像。图5(b)给出定出的织构组重量。因形变量简直没有变更，该图〈110〉一直增添应是动摇。因形变量已很大，超声时光延伸重要体如今界面键合强度的进步，组织上是反应不进去的。这与小变形量的金丝键合不同。

　　2.2超声功率的影响图1(a)为不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线。可见功率由02 W增大到07 W后，因功率增大而招致的键合样品形变量增添~20%，总形变量达70%。性能也由无功率时的不能键合增添到2400 gf(注：这是几个样品的总值)，并且未涌现降落。图2为各样品的取向成像，白色为〈111〉‖收缩轴的取向，黄色为〈100〉取向，蓝色为〈110〉取向。前两种重要是原始取向，后者是收缩变形的稳固取向。组织形貌显示，原始柱状晶被完整压扁。〈110〉区域明显增多。图1(b)为各样品不同织构的定量后果，可见，因超声软化作用进步形变量使〈110〉增添约125%。形变不平均性还体如今两侧的形变量明显小。图1不同超声功率下样品的形变量和性能的关系曲线(a)及对取向的影响(b)

　　2.3载荷的影响图3(a)为不同载荷下样品的形变量及性能变更的曲线。可见，负荷从800 gf增至1600 gf时，形变量只增添7%，增添幅度较小，不如功率的影响大。性能变更不大，有强劲的先增添后减小的趋向。因为形变量增添就不大，所以还不能说，形变量影响小。与图1的性能数据相比，还未到达最佳键合强度。即便形变量到达70%，也难以到达进步明声作用的后果。图4给出不同载荷下样品的取向成像。也明显看出，载荷变更的规模小，形变质变更也不大，形变组织对照类似。从定量数据看(图3(b))，〈110〉织构含量在降落。这应属于动摇。组织上的另一特征是，下侧中央部位为原始金凸点的尾部，即自在球下的热影响细晶区。倒装键合时，该部位所受变形量最大，这也是要键合的界面，因而，少量的晶体缺点会匆匆进分散键合。与文献3数据相比，本实验所用力是很大的。图3载荷对形变量、剪切强度(a)及织构百分数(b)的影响

　　3.论断

　　采取EBSD取向成像技巧检测不同工艺参数对金丝倒装键合焊点的形变组织与微织构重要论断如下：(1) 三个工艺参数中，功率及载荷对形变组织影响更明显，而功率和超声时光对键合强度影响更明显。起因是超声波激活了原子，减速分散。(2) 倒装键合时形变也是不平均和不对称的。原凸点尾巴处形变量最大，原始组织也最细，细晶及少量位错缺点匆匆进界面分散，有利于键合。两侧边沿的形变量小。(3) 与金丝球键合相比，最大的差别是大形变下，晶粒被压扁，〈110〉取向的涌现。

　　微电子技术是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业，之所以发展得如此之快，除了技术本身对国民经济的巨大贡献之外，还与它极强的渗透性有关。另外，现代战争将是以集成电路为关键技术、以电子战和信息战为特点的高技术战争。

　　微电子论文投稿须知：《电子设计工程》(原名《国外电子元器件》)(月刊)是经新闻出版署和国家科委批准创办的国家正式期刊。创刊于1993年，主要介绍当前比较先进的国内外电子技术、元器件技术及其应用的科学技术类期刊

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