引线键合的失效机理

引线键合的失效机理

小组成员：08521201樊量：什么是引线键合，常用的焊线方法

08023205高乐：键合工艺差错造成的失效

08023207王全：热循环使引线疲劳而失效

08023208高灿：金属间化合物使Au—Al系统失效

08023214徐国旺：内引线断裂和脱键产生的原因及其影响

08023215冯超：内引线断裂和脱键产生的原因及其影响

08023130黄宏耀：键合应力过大造成的失效

目录

1、引线键合---------------------------------------------------3 1.1常用的焊线方法-------------------------------------------3

1.1.1热压键合法--------------------------------------------3

1.1.2超声键合法--------------------------------------------3

1.1.3热超声键合法------------------------------------------3

1.1.4三种各种引线键合工艺优缺点比较------------------------4

1.2引线键合工艺过程-----------------------------------------4

2、键合工艺差错造成的失----------------------------------------6

2.1焊盘出坑------------------------------------------------7 2.2尾丝不一致----------------------------------------------7

2.3键合剥离------------------------------------------------7

2.4引线弯曲疲劳--------------------------------------------7

2.5键合点和焊盘腐蚀----------------------------------------7

2.6引线框架腐蚀--------------------------------------------8

2.7金属迁移------------------------------------------------8

2.8振动疲劳------------------------------------------------8

3、内引线断裂和脱键--------------------------------------------8

4、金属间化合物使Au—Al系统失效-------------------------------9 4.1 Au—Al 系统中互扩散及金属间化合物的形成-----------------9 4.2杂质对Au—Al系统的影响----------------------------------9

4.3改善方法------------------------------------------------10

5、热循环使引线疲劳而失效-------------------------------------10 5.1热循环峰值温度对金相组织的影响--------------------------10 5.2热循环峰值温度对冲击功的影响----------------------------10

5.3引线疲劳------------------------------------------------11

6、键合应力过大造成的失效-------------------------------------11 参考文献-------------------------------------------------------12

1、引线键合

引线键合是芯片和外部封装体之间互连最常见和最有效的连接工艺。

—1、1常用的焊线方法

—1、1、1热压键合法：热压键合法的机制是低温扩散和塑性流动(Plastic Flow)的结合,使原子发生接触,导致固体扩散键合。键合时承受压力的部位，在一定的时间、温度和压力的周期中，接触的表面就会发生塑性变形(Plastic Deformation)和扩散。

塑性变形是破坏任何接触表面所必需的,这样才能使金属的表面之间融合。在键合中,焊丝的变形就是塑性流动。该方法主要用于金丝键合。

压头下降，焊球被锁定在端部中央在压力、温度的作用下形成连接

压头上升压头高速运动到第二键合点形成弧形

在压力、温度作用下形成第二点连接压头上升至一定位置，送出尾丝

夹住引线，拉断尾丝引燃电弧，形成焊球进入下一键合循环

—1、1、2超声键合法：焊丝超声键合是塑性流动与摩擦的结合。通过石英晶体或磁力控制，把摩擦的动作传送到一个金属传感器(Metal“HORN”)上。当石英晶体上通电时，金属传感器就会伸延；当断开电压时，传感器就会相应收缩。这些动作通过超声发生器发生，振幅一般在4-5个微米。在传感器的末端装上焊具，当焊具随着传感器伸缩前后振动时，焊丝就在键合点上摩擦，通过由上而下的压力发生塑性变形。大部分塑性变形在键合点承受超声能后发生，压力所致的塑变只是极小的一部分，这是因为超声波在键合点上产生作用时，键合点的硬度就会变弱，使同样的压力产生较大的塑变。该键合方法可用金丝或铝丝键合。

定位（第一次键合）键合

定位（第二次键合）键合——切断

—1、1、3热超声键合法：这是同时利用高温和超声能进行键合的方法，用于金丝键合。