引线键合工艺对器件可靠性的影晌及其工艺控制要求
发布时间:2012/4/28 11:47:48 访问次数:1548
Si、GaAs器件常用的引线键合工CC2430F128RTCR艺有三种:超声键合、热压键合和超声热压键合。无论采用哪种键合工艺,对器件可靠性都有一定的影响。
(1)超声键合
超声键合易损伤管芯,生成金属间化合物。
(2)热压键合
热压键合分楔焊和球焊。键合时要求器件加热到250~3000C,但在这种高温下易使烧结生成的芯片焊接处的合金氧化,增大热阻,严重时会出现“双线”(输出特性曲线)。GaAs FET器件在靠近台面边缘进行热压键合时,会产生应力集中,使器件损坏。当采用Au丝压到Al膜压点上,在高温工作环境(200~250℃)下,Au-Al系统容易产生金属间化合物,形成Kirkendall空洞,导致键合点开路。Au-Al键合点经高温存储后,质脆的AuAlz(俗称紫斑)易造成接触电阻增大。
(3)超声热压键合
采用超声热压键合时,键合点的抗拉强度对器件可靠性影响很大,因此应严格控制超声波振动频率、超声输出功率、键合时间及芯片预热温度等因素。Si、GaAs微波晶体管、微波功率管、内匹配功率管的引线键合质量还包括引线粗细、数量、悬垂高度、键合位置、引线长度等因素。
表4. 16是几种键合方法的强度和可靠性比较。从表中可知,梁式引线和倒装焊可靠性高,但工艺成品率和散热性能较差。
Si、GaAs器件常用的引线键合工CC2430F128RTCR艺有三种:超声键合、热压键合和超声热压键合。无论采用哪种键合工艺,对器件可靠性都有一定的影响。
(1)超声键合
超声键合易损伤管芯,生成金属间化合物。
(2)热压键合
热压键合分楔焊和球焊。键合时要求器件加热到250~3000C,但在这种高温下易使烧结生成的芯片焊接处的合金氧化,增大热阻,严重时会出现“双线”(输出特性曲线)。GaAs FET器件在靠近台面边缘进行热压键合时,会产生应力集中,使器件损坏。当采用Au丝压到Al膜压点上,在高温工作环境(200~250℃)下,Au-Al系统容易产生金属间化合物,形成Kirkendall空洞,导致键合点开路。Au-Al键合点经高温存储后,质脆的AuAlz(俗称紫斑)易造成接触电阻增大。
(3)超声热压键合
采用超声热压键合时,键合点的抗拉强度对器件可靠性影响很大,因此应严格控制超声波振动频率、超声输出功率、键合时间及芯片预热温度等因素。Si、GaAs微波晶体管、微波功率管、内匹配功率管的引线键合质量还包括引线粗细、数量、悬垂高度、键合位置、引线长度等因素。
表4. 16是几种键合方法的强度和可靠性比较。从表中可知,梁式引线和倒装焊可靠性高,但工艺成品率和散热性能较差。
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