高温下塑封器件键合铜线的可靠性

摘要

针对塑封器件键合铜线在高温环境下的贮存可靠性问题,进行铜线键合塑封器件的高温贮存试验。对经过高温贮存后的塑封器件进行无损开封,分析了高温贮存对铜键合线的拉伸强度和第一键合点剪切强度的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）观察Cu/Al键合界面形貌及金属间化合物（IMC）的生长,采用X射线能谱仪（EDS）对IMC进行成分分析。研究结果表明,塑封器件Cu/Al键合界面在150℃贮存环境下IMC生成较少,EDS无法准确分析其成分,175℃和200℃贮存环境下生成的IMC包括Cu_3Al_2,Cu_9Al_4,CuAl和CuAl_2,且器件在200℃贮存28天后键合界面产生裂纹。随贮存时间的增加,键合铜线的拉伸强度逐渐减小,剪切强度先增加后急剧减小,且Cu/Al IMC的生长行为和成分特点符合试验过程中键合铜线键合强度的变化。