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引线键合失效

发布时间:2012/4/25 19:26:17 访问次数:4119

    引线键合失效也是混合电路失效的主要原因之一。引线键合CY7C1049DV33-10ZSXI是一种金属与金属间的键合,连接机理有三种:金属一金属间的粘附键合、金属间化合物互扩散键合、金属间熔融“钎焊”键合,引线键合往往是这三种键合机理共同作用的结果。混合集成电路中使用最多的是热超声键合(T/S,又称金丝球焊)和超声键合(U/S)。
    在设计引线键合时应充分考虑键合线的熔断电流、电迁移限制电流和最大(安全)工作电流。最大工作电流是指考虑了键合线制造容差、键合工艺容差、使用环境和其他安全余虽后给出的安全使用的最大电流,金丝和硅一铝丝的最大工作电流都远远小于它们各自的熔断电流,通常只有各自熔断电流的1/3~1/4。电迁移限制电流是指键合线在电流作用下发生电迁移时电流。对于高可靠适用场合,必须进行最大安全工作电流设计,以保证在最坏情况下也可以可靠安全工作。进行最大工作电流设计时,应首先确定限制最大工作电流的是熔断电流还是电迁移限制电流。然后再考虑键合线制造容差、键合工艺容差、最坏使用环境和其他安全余量。
    判断键合好坏通常包括形貌检查和键合强度两方面。
    键合失效的失效模式细分起来有多种,以芯片引线键合为例,可以分为五种:
    ①模式A:芯片上引线键合处断裂或分离。
    ②模式B:芯片上键合引线颈缩处断裂。
    ③模式C:键合引线中间断裂。
    ④模式D:非芯片位置(金属化、外壳键合区)键合引线颈缩处断裂。
    ⑤模式E:非芯片位置(金属化、外壳键合区)键合引线处断裂或分离。

    弄清楚失效位置对于查找、判断失效原因,提出和采取纠正措施具有重要作用。
    在这些失效模式中,影响键合强度的因素很多,但主要可从键合界面状态和键合工艺参数两大方面人手。键合界面状态包括键合丝和键合区的洁净程度、是否“新鲜”;键合体系是否合理,金一铝键合系统在200℃以下是可靠的,但仍应注意避免长期高温处理,以减轻柯肯德尔效应。键合工艺参数的调整要考虑设备、人员、键合线材料、键合产品等各种因素。

    引线键合失效也是混合电路失效的主要原因之一。引线键合CY7C1049DV33-10ZSXI是一种金属与金属间的键合,连接机理有三种:金属一金属间的粘附键合、金属间化合物互扩散键合、金属间熔融“钎焊”键合,引线键合往往是这三种键合机理共同作用的结果。混合集成电路中使用最多的是热超声键合(T/S,又称金丝球焊)和超声键合(U/S)。
    在设计引线键合时应充分考虑键合线的熔断电流、电迁移限制电流和最大(安全)工作电流。最大工作电流是指考虑了键合线制造容差、键合工艺容差、使用环境和其他安全余虽后给出的安全使用的最大电流,金丝和硅一铝丝的最大工作电流都远远小于它们各自的熔断电流,通常只有各自熔断电流的1/3~1/4。电迁移限制电流是指键合线在电流作用下发生电迁移时电流。对于高可靠适用场合,必须进行最大安全工作电流设计,以保证在最坏情况下也可以可靠安全工作。进行最大工作电流设计时,应首先确定限制最大工作电流的是熔断电流还是电迁移限制电流。然后再考虑键合线制造容差、键合工艺容差、最坏使用环境和其他安全余量。
    判断键合好坏通常包括形貌检查和键合强度两方面。
    键合失效的失效模式细分起来有多种,以芯片引线键合为例,可以分为五种:
    ①模式A:芯片上引线键合处断裂或分离。
    ②模式B:芯片上键合引线颈缩处断裂。
    ③模式C:键合引线中间断裂。
    ④模式D:非芯片位置(金属化、外壳键合区)键合引线颈缩处断裂。
    ⑤模式E:非芯片位置(金属化、外壳键合区)键合引线处断裂或分离。

    弄清楚失效位置对于查找、判断失效原因,提出和采取纠正措施具有重要作用。
    在这些失效模式中,影响键合强度的因素很多,但主要可从键合界面状态和键合工艺参数两大方面人手。键合界面状态包括键合丝和键合区的洁净程度、是否“新鲜”;键合体系是否合理,金一铝键合系统在200℃以下是可靠的,但仍应注意避免长期高温处理,以减轻柯肯德尔效应。键合工艺参数的调整要考虑设备、人员、键合线材料、键合产品等各种因素。

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