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丝焊互连的高温可靠性和相关问题的研究

专 业: 材料物理与化学
关键词: 高温丝焊 Pd Pd/Ti膜 Au/Ti膜 互扩散
分类号: TG402
形 态: 共 104 页 约 68,120 个字 约 3.258 M内容
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内容摘要


该论文工作的主要目的是研究适合高温器件使用的丝焊互连体系。

该文选用Pd丝和与其相匹配的焊盘材料,如Au/Ti、Pd/Ti等来取代常用的Au/Al丝焊体系,应用于Si、SiO<,2>/Si和Al<,2>O<,3>等常用衬底材料上,并将所选体系在高温不同环境气氛下退火,通过原位电阻测试、机械强度测试、扫描电镜SEM、俄歇AES、二次离子质谱SIMS和卢瑟福背散射等微分析手段来研究诸互连系统在>=300℃时的可靠性及其相关问题……

全文目录


摘要
第1章 引言
1.1集成电路封装的定义、功能及发展趋势
1.2丝焊原理,基本工艺过程及相关分析方法
1.2.1丝焊在电子封装中的地位
1.2.2丝焊的主要方式
1.2.3丝焊的键合机理
1.2.4线焊常用的材料体系
1.2.5 WB的可靠性和失效分析
1.3高温互连技术
1.3.1常用于WB 系统的Au,Al材料高温失效的机理分析
1.3.2文献已有报道的高温可靠的互连技术解决方案
1.3.3 Pd丝用于高温互连的司能性,Pd的高温物性研究的历史沿革
1.3.4用作芯片表面焊盘的多层金属化系统的高温司靠性
第2章 PD线高温物性的研究
2.1 高温退火时的电阻变化
2.1.1原位四引线法测量Pd丝的电阻
2.1.2 Pd丝电阻随退火时间和气氛变化的实验结果与分析
2.2 高温不同气氛下退火对PD丝力学性能的影响
2.2.1拉伸实验方法
2.2.2拉断强度随时间变化的情况
2.3本章小结
第3章 焊盘的高温可靠性的研究
3.1多层金属膜物性随退火时间变化情况
3.1.1多层膜样品的制备
3.1.2电阻测试样品的制备
3.1.3卢瑟福背散射测试
3.2高温不同气氛退火对多层膜物性影响的情况
3.2.1Au/Ti系统
3.2.1 Pd/Ti系统
3.3本章小结
第4章 焊接参数的优化和焊点的高温可靠性研究
4.1焊接参数范围的选择
4.1.1焊接温度的选择
4.1.2劈刀压力焊接力bondingforce的选择
4.1.3超声功率与作用时间的选择
4.2焊接参数的优化
4.2.1拉断强度测试样品的制备
4.2.2 多个焊接参数的优化方法和结果
4.3丝焊稳定性的研究
4.3.1 Pd丝在衬底上焊接的稳定性和高温可靠性的研究
4.3.2 Pd丝在所选系统上丝焊的工艺稳定性的研究
4.4焊点高温可靠性的研究
4.4.1 Au/Ti膜的实验结果
4.4.2 Pd/Ti膜的实验结果
4.5本章小结
第5章 丝焊互连焊点在更高温度下失效机理的研究
5.1 多层膜的种类和强度测试样品的制备
5.2 PD丝焊于几种AU/TI膜上的实验结果与讨论
5.2.1 空气中500℃退火22小时后的结果
5.2.2不同高温失效机理的识别和验证
5.3 PD丝焊于PD/TI膜上的结果
5.4本章小结
结论
参考文献

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中图分类: > TG402 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题 > 焊接传热过程

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