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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-02-27 11:42
鋁焊盤表面暴露于潮濕的環(huán)境中發(fā)生腐蝕,并且會在氯的加持下加重并加速。其腐蝕路徑如下圖(以金、鋁鍵合為例):

外界環(huán)境中的水汽(包含溶于水中的氧氣)穿透塑封體(Compound)進入封裝內(nèi)部,同存在于塑封體內(nèi)的Cl離子與Al焊盤表面發(fā)生反應(yīng),造成Al焊盤表面被腐蝕,并逐步向焊盤內(nèi)部延申。
但細心的朋友會發(fā)現(xiàn),濕氣除了會進入焊盤表面,同時也會沿wire bonding時金球與焊盤之間擠鋁的位置到達IMC區(qū)域,如下圖:

那么問題來了,當(dāng)濕氣從金球與鋁的縫隙侵入進去接觸到IMC時,在這狹小的空間內(nèi),腐蝕如何進行?

當(dāng)水汽攜帶著Cl離子、氧氣沿Wire bonding產(chǎn)生的擠鋁中進入時,同時與Al層、IMC層、Au層發(fā)生接觸,Au屬于惰性金屬,很難發(fā)生腐蝕,因此我們只需要考慮Al和IMC的腐蝕即可。
IMC即金屬間化合物,Au與Al鍵合時,不同金屬間化合物。其被腐蝕過程如下:

此時IMC則沿其邊緣由外自內(nèi)被腐蝕,從而降低金球與鋁焊盤的結(jié)合力,當(dāng)該結(jié)合力低于向上的內(nèi)、外應(yīng)力時,便會發(fā)生焊球脫落,導(dǎo)致產(chǎn)品失效!
記得早前有人問過我遇到這種情況該怎么改善,除了增加IMC覆蓋面積外,還有一個野路子,就是bonding結(jié)束后,再用一個大的壓力,將球再壓扁一些,將擠鋁蓋住,如此就延長了水汽的侵入路徑,且增加了侵入阻力,以此延緩腐蝕!

來源:集成電路封裝設(shè)計