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基于薄膜HIC金铝键合失效的工艺研究

微电子学 2021年第3期51卷 347-350页

作者：杨镓溢王旭光秦文龙杨亮亮中国电子科技集团公司第二十四研究所重庆400060

介绍了薄膜混合集成电路(HIC)中金铝键合失效机理,提出了一种解决金铝键合失效的新工艺。分析失效机理发现,铝丝和薄膜金导带形成的金铝界面因原子扩散而形成内部空洞,出现键合根部的键合丝断裂的现象。通过改变键合区金属层结构,实现... 详细信息

介绍了薄膜混合集成电路(HIC)中金铝键合失效机理,提出了一种解决金铝键合失效的新工艺。分析失效机理发现,铝丝和薄膜金导带形成的金铝界面因原子扩散而形成内部空洞,出现键合根部的键合丝断裂的现象。通过改变键合区金属层结构,实现了单一金属化系统,有效避免了金属间化合物的形成。该项研究结果对陶瓷基薄膜HIC的工艺应用范围的拓宽具有参考价值。

关键词：薄膜混合集成电路金铝键合层结构

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半导体器件金铝键合的寿命研究

微电子学 2015年第6期45卷 800-803页

作者：王路璐李洵高博王立新罗家俊韩郑生中国科学院微电子研究所北京100029

金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金... 详细信息

金铝键合失效是MOSFET器件常见的失效模式之一,主要是由于金属间化合物的生成,影响了金铝键合的接触电性能,从而导致键合强度下降,接触电阻升高。针对这种失效模式,进行了三种不同高温条件下的加速寿命试验,并对这三种试验的器件进行金铝键合现象观察,对目前工艺水平下的金铝键合寿命进行了评估。

关键词：金铝键合可靠性加速试验寿命预测

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金铝键合寿命评价方法研究

电子产品可靠性与环境试验 2007年第3期25卷 4-6页

作者：刘建严钦云恩云飞黄云杨丹信息产业部电子第五研究所

由于金属间化合物的生成,会使金铝键合的接触电性能受到影响。从金属间化合物生成这一单一失效机理出发,以失效物理为理论基础,通过恒定高温加速和高温步进加速试验,针对不同温度下的金铝键合寿命做出评价,并给出键合寿命评价流程。

关键词：金铝键合寿命评价可靠性加速试验

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金铝键合体系服役寿命评价方法研究

电子机械工程 2020年第1期36卷 38-41页

作者：王越飞顾春燕崔凯纪乐胡永芳南京电子技术研究所江苏南京210039

金铝键合是单片集成电路、微波T/R组件中实现硅芯片与基板互连的最主要手段。它是一种异质键合工艺,不可避免地会在键合界面生成金属间化合物,这也给金铝键合的可靠性带来了严峻挑战。文中研究了一种新型Au Al键合体系服役寿命评价方法... 详细信息

金铝键合是单片集成电路、微波T/R组件中实现硅芯片与基板互连的最主要手段。它是一种异质键合工艺,不可避免地会在键合界面生成金属间化合物,这也给金铝键合的可靠性带来了严峻挑战。文中研究了一种新型Au Al键合体系服役寿命评价方法。采用金丝键合的破坏性拉力数据作为判定对象,基于高温加速寿命理论Arrhenius模型和威布尔模型设计Au Al键合的可靠性评价方案,测试过程易于开展,评价数据直观,系统测试误差小。在室温25℃条件下,失效寿命为22.0年;在80℃工作温度下,失效寿命为9.1年。该评价方法可为Au Al键合体系在型号装备中的应用提供支撑,为异质材料键合可靠性评价提供方法参考。

关键词：金铝键合金属间化合物服役寿命破坏性拉力

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金铝键合失效及其分析

电子产品可靠性与环境试验 1990年第1期8卷 25-29页

作者：李溯

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金铝键合寿命评价方法研究

金铝键合寿命评价方法研究

2007'第十二届全国可靠性物理学术讨论会

作者：刘建恩云飞黄云杨丹信息产业部电子第五研究所分析中心信息产业部电子第五研究所分析中心信息产业部电子第五研究所分析中心信息产业部电子第五研究所分析中心

由于金属间化合物的生成,会使金铝键合的接触电性能受到影响．本文主要从金属间化合物生成这一单一失效机理出发,以失效物理为理论基础,通过恒定高温加速和高温步进加速试验,针对不同温度下的金铝键合寿命做出评价,并给出键合寿命评价... 详细信息

由于金属间化合物的生成,会使金铝键合的接触电性能受到影响．本文主要从金属间化合物生成这一单一失效机理出发,以失效物理为理论基础,通过恒定高温加速和高温步进加速试验,针对不同温度下的金铝键合寿命做出评价,并给出键合寿命评价流程．

关键词：金铝键合寿命评价可靠性加速试验

来源： cnki会议评论

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表面沾污对金铝键合脱键影响的微观机理分析

微纳电子技术 2024年第7期61卷 144-149页

作者：张世平中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

金铝键合脱键是一种电子元器件使用过程中严重的失效模式,其中键合表面沾污是一种导致该问题的常见原因。对表面沾污及无沾污样品分别进行粗铝丝键合和高温烘烤,然后对键合拉力、表面形貌、表面成分、聚焦离子束(FIB)剖面等进行测试对比... 详细信息

金铝键合脱键是一种电子元器件使用过程中严重的失效模式,其中键合表面沾污是一种导致该问题的常见原因。对表面沾污及无沾污样品分别进行粗铝丝键合和高温烘烤,然后对键合拉力、表面形貌、表面成分、聚焦离子束(FIB)剖面等进行测试对比,总结沾污导致键合失效的机理和特点。研究结果表明:表面无沾污的样品经历烘烤后键合拉力为720~801 g,失效模式为键合丝断裂;同样的条件下表面沾污样品的键合拉力为0~90 g,失效模式为脱键。通过对其表面及剖面分析发现,表面无沾污样品经过150℃下烘烤120 h后,金和铝之间可以充分扩散,形成均匀的金属间化合物;而表面沾污样品的污染物阻挡了金、铝扩散,或者限制了扩散区域,导致金和铝之间有效结合面积变小,使得该界面处形成缺陷源,以至于在后续高温烘烤过程中,金铝键合界面形成脆性的金属间化合物,同时产生内应力,进一步产生裂纹,最终发生金铝键合失效。

关键词：金铝键合脱键表面沾污失效机理高温烘烤

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电子元器件金铝键合失效分析研究

电子产品可靠性与环境试验 2023年第6期41卷 74-78页

作者：高若源裴选席善斌王伟高东阳彭浩黄杰中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 国家半导体器件质量检验检测中心河北石家庄050051

金铝键合失效是电子元器件常见的失效模式之一。对某型号射频芯片和检波器两例产品开展了失效分析研究。结果表明,一例失效产品出现了键合丝脱落的情况,一例失效产品出现了键合拉力几乎为零的情况,这是由于铝焊盘与金键合丝之间形成了... 详细信息

金铝键合失效是电子元器件常见的失效模式之一。对某型号射频芯片和检波器两例产品开展了失效分析研究。结果表明,一例失效产品出现了键合丝脱落的情况,一例失效产品出现了键合拉力几乎为零的情况,这是由于铝焊盘与金键合丝之间形成了金铝间化合物,金铝间化合物电阻率较高,使得键合强度降低或键合脱开,最终导致产品失效。研究了金铝化合物的失效机理,借助扫描电子显微镜对金铝化合物形貌及元素进行了分析,最后对金铝化合物所导致的失效提出了预防和改进措施,对于提高电子元器件的可靠性具有一定的借鉴意义。

关键词：金铝键合金铝化合物失效分析可靠性柯肯德尔

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键合参数对金铝键合可靠性的影响

中国集成电路 2022年第9期31卷 75-78,89页

作者：唐拓贵州振华风光半导体股份有限公司

金-铝(Au-Al)两种金属在焊接界面上产生不对称扩散,导致焊缝空洞形成与生长,最终形成脱键,是引线键合工艺中备受关注的失效模式之一。本文以超声时间和超声电流为变量,研究了键合参数对金铝键合可靠性的影响。采用金丝球焊,与带有铝焊... 详细信息

金-铝(Au-Al)两种金属在焊接界面上产生不对称扩散,导致焊缝空洞形成与生长,最终形成脱键,是引线键合工艺中备受关注的失效模式之一。本文以超声时间和超声电流为变量,研究了键合参数对金铝键合可靠性的影响。采用金丝球焊,与带有铝焊盘的芯片作为键合试验样品,在300℃高温条件下进行2h(小时)到24h的烘烤试验。结果表明,在较短键合时间下键合完成的样品,与在较长键合时间下键合完成的样品相比较,发生键合脱键的时间更晚,键合强度衰减的更慢。

关键词：引线键合可靠性金铝键合柯肯达尔效应键合参数高温时效