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博碩士論文 etd-0721108-182125 詳細資訊
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論文名稱
Title
金線微接點於透明膠封元件可靠度研究
The Wire Bond Reliability Steady in Transparent Molding Compound
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
96
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2008-06-17
繳交日期
Date of Submission
2008-07-21
關鍵字
Keywords
可靠度、透明膠封元件、微接點、金鋁
intermetallic, wire bond, Au-Al
統計
Statistics
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中文摘要
IC封裝的目的在於防止IC元件在取置的過程中受到外力或環境因素的破壞,並且提供組件與外在環境的電氣與機械連結,以確保能量與訊號的傳遞。以及達到散熱的效果。
封裝過程中的電路聯線是確保晶片內部與外在元件的訊號能夠順利傳遞,然而打線接合(wire bonding)為電路聯線的方式之一,在目前產業具有相當的需求,因此仍是值得我們投入研究。由於wire bonding的設定參數不同,如:power、force、time、ball size、ball bond atmosphere等等對於接合程度會有不同的影響。本實驗針對四組接合較不良的試片(Die分作S type與M type,Wire分為2N與4N金線),置於150℃加熱爐中時效處理,觀察微接點逐漸退化的過程。
不良接合的接點,在相變化和可靠度方面有別於一般正常的接點,由於試片M4N的接合程度略好於其他三組試片,可以發現到其可靠度明顯的優於其他三組。由於2N金線約含有1%的Pd原子,原子相互反應,Pd原子會逐漸堆積在IMC層與wire的界面,則造成Au原子擴散的阻礙,因此2N金線試片的介金屬層反應機制為2Au5Al2+Al→5Au2Al。4N金線的試片反應過程中,Al原子會耗盡,則反應機制可以寫成2Au2Al+Au→Au5Al2。IMC層的角落和wire邊緣是缺陷所在和應力集中的地方,這些地方是crack成長的途徑,並且不良接合的接點往往會有較多crack成長的途徑,因此不良接合的接點其可靠度會較正常接點來的差。
Abstract
none
目次 Table of Contents
目錄

第一章 前言 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究目的 3
第二章 文獻回顧 5
2-1 打線接合之材料其性質 5
2-1-1 鋁 5
2-1-2 金 5
2-1-3 鈦 5
2-2 界面反應 6
2-3 Au-Al間介金屬化合物的微觀組織 6
2-4 Au-Al間介金屬化合物的成長機制 7
2-5 Au-Al微接點的退化機制 8
2-6 Au-Pd二元相圖 9
2-7 提升微接點可靠度的方法 10
第三章 實驗方法 15
3-1 實驗目的 15
3-2 試片種類與時效處理 15
3-3 試片製作 15
3-4 試片分析 16
第四章 實驗結果 17
4-1 高溫時效對金鋁微接點的影響-試片S2N 17
4-1-1 150℃金鋁微接點的界面反應 17
4-1-2 金鋁微接點中的voids觀察 18
4-1-3 Pd原子在金鋁微接點中的觀察 18
4-2 高溫時效對金鋁微接點的影響-試片S4N 18
4-2-1 150℃金鋁微接點的界面反應 18
4-2-2 金鋁微接點中的voids觀察 19
4-3 高溫時效對金鋁微接點的影響-試片M2N 20
4-3-1 150℃金鋁微接點的界面反應 20
4-3-2 金鋁微接點中的voids觀察 21
4-3-3 Pd原子在金鋁微接點中的觀察 21
4-4 高溫時效對金鋁微接點的影響-試片M4N 22
4-4-1 150℃金鋁微接點的界面反應 22
4-4-2 金鋁微接點中的voids觀察 23
第五章 討論 24
5-1 金鋁微接點 24
5-1-1 金鋁微接點之相變化 24
5-1-2 反應層的成長機制 25
5-1-3 金鋁微接點之crack成長模式 26
5-2 Al pad厚度和接合程度對微接點的影響 27
5-3 2N與4N金線對微接點的影響 28
第六章 結論 31
第七章 參考文獻 33
附錄 81
參考文獻 References
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