金属学报  2007, Vol. 43 Issue (2): 125-130

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老化过程中Cu/Al合金键合界面金属间化合物的生长行为

徐慧 王春青 杭春进

哈尔滨工业大学材料科学与工程学院; 哈尔滨 150001

CU/AL INTERMETALLIC COMPOUNDS FORMATION ON CU BALL AND AL ALLOY PAD BONDING JOINT DURING THERMAL AGING

Hui XU;;

哈尔滨工业大学

徐慧; 王春青; 杭春进 . 老化过程中Cu/Al合金键合界面金属间化合物的生长行为[J]. 金属学报, 2007, 43(2): 125-130 .
, , . CU/AL INTERMETALLIC COMPOUNDS FORMATION ON CU BALL AND AL ALLOY PAD BONDING JOINT DURING THERMAL AGING[J]. Acta Metall Sin, 2007, 43(2): 125-130 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(750 KB)   摘要: 金丝球焊是电子工业中应用最广泛的引线键合技术，但随着高密度封装的发展，铜丝球焊日益引起人们的关注。本文采用热压超声丝球键合的方法，将直径50μmCu引线键合到Al-1%Si-0.5%Cu金属化焊盘。对焊点在不同温度下进行老化，通过SEM、EDX和Micro-XRD观察和分析IMC生长情况。结果表明：Cu/Al IMC的生长取决于老化温度和时间，在老化温度一定时，IMC厚度随与老化时间的关系符合抛物线法则，IMC生长对于老化温度比老化时间更加敏感；Cu/Al IMC生长的激活能为85Kcal/mol；老化后Cu/Al IMC为层状分布，主要的IMC为CuAl2和Cu9Al4。 关键词 ： 铜丝球键合,  金属间化合物,  老化,  Micro－XRD     Abstract：Copper ball bonding is an alternative interconnection technology that serves as a viable and cost-saving alternative to gold wire bonding which is commonly applied in microelectronic packaging. In this paper, 50μm copper wire were bonded to the Al+1%Si+0.5%Cu pad successfully by thermosonic wire bonding. Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X-ray Spectrometer and Micro X-Ray Diffractomer were adopted to investigate the intermetallic compounds (IMC) at the interface of wire and pad. The results show that Cu/Al IMC growth followed the parabolic law as a function of aging times at certain aging temperatures, Cu/Al IMC growth was more sensitive to the aging temperature than the aging time, the activation energy of Cu/Al IMC growth was 85Kcal/mol and the major forming IMC were CuAl2 and Cu9Al4. Key words： Copper Ball Bonding    IMC    Aging    Micro-XRD 收稿日期: 2006-05-29      ZTFLH:  TG425   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 徐慧 王春青 杭春进 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I2/125 [1]Harman G G.Wire Bonding in Microelectronics,Materials,Processes,Reliability,and Yield.2nd ed,New York:McGraw-Hill,1997:21 [2]Nguyen L T,McDonald D,Danker A R,Ng P.IEEE Trans Compon Packag Manuf Technol,1995;18A:423 [3]Philofsky E.Solid-State Electron,1970;13:1391 [4]Clatterbaugh G V,Weiner J A,Charles H K.IEEE Trans Compon Hybrid Manuf Technol,1984;CHMT-7:349 [5]Funamizu Y,Watanabe K.Trans Jpn Inst Met,1971;12:147 [6]Braunovic M,Alexandrov N.IEEE Trans Compon Packag Manuf Technol,1994;17:78 [7]Tamou Y,Li J,Russell S W,Mayer J W.Nucl Instrum Method Phys Res,1992;64B:130 [8]Rajan K,Wallach E R.d Cryst Growth,1980;49:297 [9]Kim H J,Lee J Y,Paik K W,Koh K W,Won J H,Choe S Y,Lee J,Moon J T,Park Y J.IEEE Trans Compon Packag Technol,2003;26:367 [10]Murali S,Srikanth N,Vath C JⅢ.Mater Res Bull,2003;38:637 [11]Westbrook J H,Fleiseher R L.Intermet Compd,1994;91125:227] [1] 丁宗业, 胡侨丹, 卢温泉, 李建国. 基于同步辐射X射线成像液/固复层界面氢气泡的形核、生长演变与运动行为的原位研究[J]. 金属学报, 2022, 58(4): 567-580. [2] 周丽君, 位松, 郭敬东, 孙方远, 王新伟, 唐大伟. 基于飞秒激光时域热反射法的微尺度Cu-Sn金属间化合物热导率研究[J]. 金属学报, 2022, 58(12): 1645-1654. [3] 宫声凯, 尚勇, 张继, 郭喜平, 林均品, 赵希宏. 我国典型金属间化合物基高温结构材料的研究进展与应用[J]. 金属学报, 2019, 55(9): 1067-1076. [4] 林晓冬,彭群家,韩恩厚,柯伟. 退火对热老化308L不锈钢焊材显微结构的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(5): 555-565. [5] 吉华,邓运来,徐红勇,郭伟强,邓建峰,范世通. 焊接线能量对5182-O/HC260YD+Z异种材料CMT搭接接头组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(3): 376-388. [6] 陈丽群, 邱正琛, 于涛. Ru对NiAl[100](010)刃型位错电子结构的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(2): 223-228. [7] 曹丽华, 陈胤伯, 史起源, 远杰, 刘志权. 合金元素对中温Sn-Ag-Cu焊料互连组织及剪切强度的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(12): 1606-1614. [8] 何贤美, 童六牛, 高成, 王毅超. Nd含量对磁控溅射Si(111)/Cr/Nd-Co/Cr薄膜结构与磁性的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(10): 1349-1358. [9] 张敏, 慕二龙, 王晓伟, 韩挺, 罗海龙. TA1/Cu/X65复合板焊接接头微观组织及力学性能[J]. 金属学报, 2018, 54(7): 1068-1076. [10] 康慧君, 李金玲, 王同敏, 郭景杰. 定向凝固Al-Mn-Be合金初生金属间化合物相生长行为及力学性能[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 809-823. [11] 耿林, 吴昊, 崔喜平, 范国华. 基于箔材反应退火合成的TiAl基复合材料板材研究进展[J]. 金属学报, 2018, 54(11): 1625-1636. [12] 于宣, 张志豪, 谢建新. 不同Ce含量Fe-6.5%Si合金的组织、有序结构和中温拉伸塑性[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 927-936. [13] 赵宁,邓建峰,钟毅,殷录桥. 热迁移下Ni/Sn-xCu/Ni微焊点钎焊界面金属间化合物的演变[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 861-868. [14] 王大伟,修世超. 焊接温度对碳钢/奥氏体不锈钢扩散焊接头界面组织及性能的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(5): 567-574. [15] 张海,李时磊,刘刚,王艳丽. 热加工对Z3CN20-09M双相不锈钢组织及热老化冲击断裂行为的影响[J]. 金属学报, 2017, 53(5): 531-538. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed