中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

目前，行業(yè)內(nèi)已針對(duì)溫度循環(huán)和功率循環(huán)導(dǎo)致的引線鍵合可靠性問(wèn)題開(kāi)展了大量探討，后續(xù)還將對(duì)金屬疲勞進(jìn)行明確定義，并列出部分典型的應(yīng)力-失效循環(huán)次數(shù)（S-N）失效曲線，但暫未提供應(yīng)力與失效循環(huán)次數(shù)相關(guān)的冶金學(xué)數(shù)據(jù)。已有多位研究者針對(duì)金絲和鋁絲的疲勞問(wèn)題開(kāi)展研究，部分研究成果中已給出相關(guān)的S-N曲線。下文將詳細(xì)展示金絲和鋁絲合金的疲勞相關(guān)信息，同時(shí)也會(huì)對(duì)銅合金絲的S-N實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行描述。

當(dāng)一種金屬（此處特指鍵合引線）承受反復(fù)應(yīng)力作用時(shí)，例如反復(fù)向前、向后彎曲，即便該應(yīng)力遠(yuǎn)低于通過(guò)單次彎曲或拉伸使引線斷裂所需的應(yīng)力，引線最終仍可能發(fā)生失效，這種現(xiàn)象即為疲勞。材料疲勞相關(guān)數(shù)據(jù)通常以應(yīng)力與斷裂循環(huán)次數(shù)（S-N）的關(guān)系形式呈現(xiàn)，多數(shù)鍵合引線的疲勞數(shù)據(jù)，是通過(guò)在恒定操作溫度（通常為室溫）下，對(duì)短引線進(jìn)行機(jī)械彎曲的加速試驗(yàn)獲得的。然而，實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中引線的失效情況往往更為復(fù)雜，不僅存在功率（開(kāi)/關(guān)）循環(huán)，還包含不同加熱時(shí)段、不同保溫時(shí)間以及不同降溫速率的溫度循環(huán)等多種情況。在真實(shí)器件運(yùn)行過(guò)程中，這類熱循環(huán)會(huì)導(dǎo)致引線發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而造成產(chǎn)品損傷；此外，引線在連續(xù)高溫環(huán)境下工作時(shí)，還可能因局部退火而出現(xiàn)性能損傷。

目前已公開(kāi)發(fā)表的鍵合引線實(shí)際疲勞數(shù)據(jù)相對(duì)匱乏，其中多數(shù)數(shù)據(jù)是通過(guò)其他相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算推導(dǎo)得出，或以不同的呈現(xiàn)形式展示，部分?jǐn)?shù)據(jù)采用變形量、縱向應(yīng)變、應(yīng)力等不同變量表示，且提供的信息不夠充分，無(wú)法進(jìn)行單位轉(zhuǎn)換，也難以對(duì)不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接對(duì)比。當(dāng)前可獲取的疲勞數(shù)據(jù)，僅能假設(shè)其對(duì)研究中所使用的特定引線冶金學(xué)性能是準(zhǔn)確的，而這些特定引線的冶金學(xué)參數(shù)通常未明確說(shuō)明，且多受專利保護(hù)，典型的研究多為對(duì)不同類型引線（如引線A、B、C）的疲勞性能進(jìn)行對(duì)比分析。通常情況下，在疲勞數(shù)據(jù)發(fā)布后，引線的制造工藝（包括摻雜和退火處理）可能已發(fā)生改變，但這些通用數(shù)據(jù)仍可用于對(duì)基于疲勞特性的引線鍵合壽命進(jìn)行大致估算。例如，圖1至圖3所示的三條S-N曲線，可作為裸線疲勞特性認(rèn)知和壽命估算的參考依據(jù)。此外，有研究者通過(guò)鍛造金絲的S-N曲線，開(kāi)展了包封后金絲的疲勞問(wèn)題研究，感興趣的讀者可查閱相關(guān)研究論文獲取具體數(shù)據(jù)。

相關(guān)研究中，給出了金帶（薄帶線，未明確純度數(shù)據(jù)，但行業(yè)內(nèi)通常為99.99%）的機(jī)械彎曲（Mechanical Flexing，MF）和熱循環(huán)（Thermal-Cycling，T-Cy）S-N壽命的直接對(duì)比結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，在相同應(yīng)變條件下，熱循環(huán)（T-Cy）對(duì)應(yīng)的失效循環(huán)次數(shù)比室溫下的機(jī)械彎曲（MF）高出約60%，具體數(shù)據(jù)如圖1所示。

美國(guó)康奈爾大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展了最為全面的引線疲勞綜合研究，搭建了專用試驗(yàn)設(shè)備，可在不同溫度（20℃、75℃和125℃）以及三種不同應(yīng)變振幅下，研究引線的失效循環(huán)次數(shù)。該設(shè)備可用于線徑25μm的鋁絲和金絲的疲勞測(cè)試，其中針對(duì)含1%硅的標(biāo)準(zhǔn)鋁絲的研究結(jié)果，至今仍被廣泛沿用；而針對(duì)金絲的研究結(jié)果，目前仍具有參考價(jià)值。該研究報(bào)告中未詳細(xì)說(shuō)明所測(cè)試的兩種金絲的具體類型，因此其研究結(jié)果可能與當(dāng)前最新的引線應(yīng)用場(chǎng)景存在明顯差異。試驗(yàn)中施加的應(yīng)變振幅分別為0.7%、5%和10%，通常而言，微電子系統(tǒng)中期望應(yīng)變振幅處于較低水平且具有可重復(fù)性，基于這一要求，0.7%應(yīng)變振幅下的試驗(yàn)結(jié)果顯示，引線失效循環(huán)次數(shù)范圍為1000~10000次，且在較低溫度環(huán)境下，引線具有更長(zhǎng)的疲勞壽命。在測(cè)試的金絲樣品中，其中一種金絲的失效循環(huán)次數(shù)高于鋁絲，另一種則低于鋁絲，這些數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，無(wú)法在1-2張圖表中合并呈現(xiàn)，感興趣的讀者可查閱原始研究資料獲取詳細(xì)數(shù)據(jù)。

當(dāng)處于高溫環(huán)境中時(shí)，含1%硅的鋁絲內(nèi)部會(huì)形成較大的硅團(tuán)聚體，進(jìn)而發(fā)展成脆弱的竹節(jié)結(jié)構(gòu)，這些硅團(tuán)聚體可作為應(yīng)力集中源，容易引發(fā)裂紋，從而縮短引線的疲勞壽命。因此，這類摻雜硅的鋁絲，其熱循環(huán)（T-Cy）疲勞壽命，相較于未長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下的鋁絲預(yù)期壽命更短。對(duì)于實(shí)際器件中使用的金絲，其準(zhǔn)確疲勞壽命難以進(jìn)行精準(zhǔn)估算。有研究者開(kāi)展了多種特定鋁合金絲的疲勞壽命研究，相關(guān)數(shù)據(jù)如圖3所示，研究表明，含1%鎂的鋁絲具有優(yōu)異的機(jī)械彎曲（CF）疲勞壽命（未測(cè)試其溫度循環(huán)疲勞壽命），同時(shí)還將試驗(yàn)中的偏移量與某一器件工作過(guò)程中鋁絲的實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行了對(duì)比。自該研究開(kāi)展以來(lái)，鋁合金絲的性能變化較為微小，因此該對(duì)比結(jié)果至今仍然有效，但應(yīng)與上述康奈爾大學(xué)使用更精密設(shè)備獲得的研究結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。

綜合考慮上述所有討論內(nèi)容的不確定性，無(wú)論是空腔封裝還是塑料封裝，引線在熱循環(huán)過(guò)程中確實(shí)會(huì)發(fā)生疲勞失效，因此在設(shè)計(jì)需要承受明顯溫度波動(dòng)的互連系統(tǒng)時(shí)，必須充分考慮引線疲勞這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員往往只能在有限數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)引線的疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。顯然，目前仍需要開(kāi)展更多研究工作，通過(guò)使用相似的精密試驗(yàn)設(shè)備，更好地表征鍵合引線相關(guān)的力學(xué)性能。在空腔封裝中，解決引線疲勞問(wèn)題的實(shí)際方案是提高鍵合引線弧高與長(zhǎng)度的比值，這一措施可在給定溫度變化（ΔT）條件下，將引線的彎曲量降至最低。該解決方案同時(shí)適用于金絲和鋁絲。

已有研究表明，濕度等其他環(huán)境因素會(huì)降低鋁絲的疲勞壽命。然而，由于多數(shù)芯片和引線采用塑料包封，芯片與封裝體之間的應(yīng)變可能會(huì)發(fā)生變化，因此必須對(duì)其應(yīng)變進(jìn)行估算。目前，獲取真實(shí)疲勞壽命的唯一實(shí)用方法是通過(guò)溫度循環(huán)試驗(yàn)，這一方法已成為所有封裝研發(fā)過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)流程。