【摘要】：微電子封裝元器件廣泛應(yīng)用于軍工產(chǎn)品、智能手機(jī)及無(wú)人駕駛汽車等領(lǐng)域,在高密度、高集成度和微型化趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下,其封裝工藝、材料以及產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高。鍵合絲作為微電子封裝領(lǐng)域四大關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一,是實(shí)現(xiàn)芯片與引線框架之間電氣互連的內(nèi)引線,其品質(zhì)優(yōu)劣直接決定了微電子封裝產(chǎn)品的性能。銀合金絲作為非傳統(tǒng)鍵合絲,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、延展性以及高反光性,性能表現(xiàn)卓越,是未來(lái)取代傳統(tǒng)鍵合絲的主要方向。然而,高銀含量鍵合絲在潮濕工況下易發(fā)生銀離子遷移,且易被空氣中的硫化物和氧氣等腐蝕使表面變色,影響銀絲反光率、使用壽命和長(zhǎng)期可靠性。本文采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)堿性鈍化液,基于新型環(huán)保的三價(jià)鉻陰極鈍化技術(shù),在銀鍵合絲的生產(chǎn)過(guò)程中創(chuàng)新性的引入陰極鈍化處理工藝,以期獲得一種光滑、致密的納米級(jí)生物膜包覆的銀基鍵合絲。在不影響鍵合可靠性、降低反光性前提下,實(shí)現(xiàn)一種低成本高質(zhì)量的銀鍵合絲抗腐蝕新方法。本文研究?jī)?nèi)容主要集中于探索新型環(huán)保三價(jià)鉻陰極鈍化技術(shù)的有效工藝參數(shù),分析不同電流I、電壓U以及鈍化時(shí)間T等因素下對(duì)銀絲表面質(zhì)量的影響,并研究最優(yōu)參數(shù)條件下不同銀基合金鍵合絲的鈍化防腐蝕效果;采取X射線光電子能譜、能譜儀等手段,分析基于三價(jià)鉻陰極鈍化工藝處理下的銀基合金絲表面鈍化膜成分;采用KAIJO鍵合機(jī)、Condor Sigma測(cè)試機(jī)等設(shè)備測(cè)試處理后銀絲的第一焊點(diǎn)直徑D、拉斷力F等;并通過(guò)封裝工藝實(shí)現(xiàn)LED照明產(chǎn)品的應(yīng)用,在恒溫恒濕試驗(yàn)箱、高精度快速光譜輻射計(jì)等儀器下研究銀絲反光率及加速老化后光通量衰變等可靠性情況。最終通過(guò)電化學(xué)工作站研究三價(jià)鉻鹽在酸性、堿性條件下的Tafel曲線及鈍化液的循環(huán)伏安曲線、陰極極化曲線,分析三價(jià)鉻陰極鈍化溶液的陰極電化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程及成膜機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN405
【圖文】：

第 1 章 緒論第 1 章 緒論課題背景半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)涵蓋了芯片設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試三大模塊，是國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃”的重點(diǎn)發(fā)展方向，在“中國(guó)制造 2025”、航天強(qiáng)國(guó)路”建設(shè)等國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施中發(fā)揮著重要的作用。由 20 世紀(jì) 50 年來(lái)的引線鍵合工藝是封裝模塊的主流互連技術(shù)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)前 80%以上的封裝形式采用引線鍵合進(jìn)行連接[1-4]，被廣泛應(yīng)用照明、IC 封裝以及可穿戴電子 MEMS 中（圖 1.1）。

鍵合絲概述鍵合絲作為微電子封裝領(lǐng)域四大基礎(chǔ)關(guān)鍵材料（芯片、鍵合絲/基板、塑封料）之一，是芯片與引線框架之間實(shí)現(xiàn)電氣互連的圖 1.2），起到連接半導(dǎo)體芯片與外部電路電流傳輸以及信號(hào)互8]。在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，鍵合絲及其他前端工藝的好壞將直接體元器件的品質(zhì)優(yōu)劣上。優(yōu)化前端生產(chǎn)是改善元器件品質(zhì)所采手段。微電子封裝元器件向高密度、高集成度和微型化的 發(fā)展引線鍵合工藝需要適應(yīng)窄間距、長(zhǎng)距離等更加嚴(yán)苛的條件。這的生產(chǎn)工藝、成本、導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及鍵合性能等方面提出了越求。因此超細(xì)、低成本、耐高溫的鍵合絲受到人們的重視[9-12]。其發(fā)展時(shí)間節(jié)點(diǎn)劃分可分為傳統(tǒng)鍵合絲、非傳統(tǒng)鍵合絲兩類[13

價(jià)鉻防治的重視程度可見(jiàn)一斑。六價(jià)鉻，三價(jià)鉻的毒性極微，僅相當(dāng)于六價(jià)鉻的 1/1價(jià)鉻相似的特性，為人體所需的微量元素之一。采用鈍化方案可極大限度降低對(duì)環(huán)境的污染，受到眾多研研究人員開(kāi)始尋找合適的三價(jià)鉻鈍化工藝以取代六價(jià)的陰極還原反應(yīng)過(guò)程離子在鈍化過(guò)程中的轉(zhuǎn)變情況以及鈍化膜的構(gòu)成成分的看法。其中為大多數(shù)人所接受的觀點(diǎn)是德國(guó)學(xué)者 M電化學(xué)分析后得出的堿式鉻酸鹽物質(zhì)，Muller 認(rèn)為，生成了一層堿式鉻酸鉻膠體（如圖 1.3），之間消耗掉成一層膠體膜覆蓋在鈍化金屬表面（如圖 1.4），最終

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本文編號(hào)：2753239