镀钯键合线在封装应用中的研究

摘要

随着全球金价的上涨,以金线为主的封装成本正在不断的加大,很多封装厂商为了降低成本纷纷研发新的工艺用其他的键合线来代替金线,力争在不影响产品性能的情况下通过选用性价比更高的键合线来降低成本,以金属铜为原料做成的键合线就是一个很好的选择。但是由于金和铜本身物理性质的差异,在键合线的存储,机台参数的设定和可靠性方面还是有比较大的差异。因此了解不同键合线的特性对于封装企业来说还是有其实际的意义。
　　本文通过一系列的实验对金线,裸铜线和镀钯铜线的相关性质进行了如下研究。
　　(1)比较三种键合线的在价格上及其导电和导热性的差异,找出一种价格和电热特性都具有优势的键合线。
　　(2)经过将三种键合线暴露在空气中观察其氧化程度的存储实验,判断三种键合线在存储时间长短上的差异。在这个实验中用到了测量键合线键合拉力和焊球剪切力的方式来间接衡量键合线的抗氧化性。
　　(3)通过对引线键合机台参数设置的差异分析三种键合线在硬度,热影响区长度,弧高等方面的不同。在比较键合线的硬度时,采用了硬度测试仪对烧球直接进行了挤压实验。
　　(4)通过保护气体成分和流速不同的对比实验了解保护气体对裸铜线和镀钯铜线的影响及其出现这种现象的原因。在实验中所用到的保护气体分别为纯净的氮气和含有95％氮气加5%氢气的混合气体。
　　(5)通过高温存储实验和高温高压实验等可靠性实验分析三种键合线在极其残酷的实验条件下的可靠性及其键合失效的原因。
　　综合上面的五个实验,从这些键合线的综合性能来看镀钯铜线的性能在这三种键合线中是最为优异的,可以成为替代金线的一种很好的选择。

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第一章 前言

1.1 课题研究原因和研究目的

第二章 三种键合线的基本物理属性和价格

2.1 金线、裸铜线和镀钯铜线价格差异

2.2 金线、裸铜线和镀钯铜线的基本物理特性

2.3 金线、裸铜线和镀钯铜线的电热特性

2.4 本章小结

第三章 三种键合线的抗氧化性

3.1 抗氧化性试验

3.2 本章小节

第四章 键合工序参数的设置

4.1 引线键合机台焊线的基本原理和流程

4.2 键合机台基本参数信息

4.3 键合线的硬度

4.4 弹坑

4.5 热影响区与线弧

4.6 本章小结

第五章 保护气体对键合线的影响

5.1 裸铜线和镀钯铜线键合所需的保护气体

5.2 裸铜线和镀钯铜线键合在保护气体下的对比实验

5.3 本章小结

第六章 可靠性实验

6.1 可靠性及可靠性试验介绍

6.2 高温存储实验

6.3 高温高压实验

6.4 本章小结

第七章 结论与未来的展望

7.1 实验得出的结论

7.2 对未来的展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文