键合金丝可靠性试验方法研究.pdf

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1、第32卷第l1期电子元件与材料V．01．32No．1I2013年11月ELECTRONICCOMPONENTSANDMATERIALSNOV．2O13键合金丝可靠性试验方法研究海洋，贾耀平，任建峰，阎德劲(西南电子技术研究所，四川成都610036)摘要：热冲击和机械振动是导致集成电路封装中键合金丝失效的两大主要诱因。为此，开展了键合金丝(楔形焊)热冲击和机械振动的仿真及试验研究。结果表明，热应力集中在金丝的根部，即焊点区；振动时，跨距和拱度都较大的金丝容易被振脱落，仿真与试验所得结果基本一致，表明了仿真分析方法在键合金丝可靠性试验研究中具有非常重要的

2、指导意义，并提出了热一机械振动耦合仿真方法，可作为键合金丝可靠性研究的评价标准。关键词：键合金丝；可靠性；焊点；仿真；热冲击；机械振动；热一机械振动耦合doi：10．3969~．issn．1001-2028．2013．11．017中图分类号：TN405．96文献标识码：A文章编号：l001-2028(2013)l1-0065—04Reliabilityexperimentmethodstudy0fthegoldbondingwiresHAIYang，JIAYaoping，RENJianfeng，YANDejin(SouthwestChinaInsti

3、tuteofElectronicTechnology，Chengdu610036，China)Abstract：Thethermalshockandmechanicalvibrationarethemaincausesofgoldbondingwiresinvalidityinanintegratedcircuitpackage．Therefore，thestudyofgoldbondingwiressimulationandexperimentwascarriedoutonthethermalshockandmechanicalvibration．

4、Resultsshowthatthethermalstressconcentratestherootofthegoldbondingwires，whichissolderingpointzone．Whenvibrating，thesolderingpointsofbiggerspanandthebiggercamberwiresaremoreeasilyinducedshedding．Thesimulationresultsandexperimentresultsareconsistent，whichshowssimulationanalysisme

5、thodhasaveryimportantsignificanceinthestudyofreliabilityofgoldbondingwires，andputforwardthethermal-mechanicalvibrationcouplinganalysismethod，whichcanbeusedasthereliabilityevaluationstandardofgoldbondingwires．Keywords：goldbondingwire；reliability；solderingpoint；simulation；thermal

6、shock；mechanicalvibration；thermal—mechanicalvibrationcoupling金丝键合工艺具有高可靠、好的柔韧性和高密试验紧密结合，形成一种评价键合金丝可靠性的方度互连等特点I“。金丝键合工艺的失效率在百万分之法，将会对金丝键合工艺的可靠性分析带来便利。几的水平甚至更低L2J。但集成电路上的互连随着电路为此，笔者首先对键合金丝进行了热冲击及振动仿功能增加而不断增长，键合焊盘变得越来越小，越真分析，然后开展了相关的试验，通过将仿真结果来越近【]J，电路结构变得异常复杂，金丝键合工艺如与试验结果对比，证明了仿真

7、分析方法在金丝键合果没有进行严格的分析与试验，就会导致键合金丝工艺可靠性研究上的正确性。随后提出了一种应用失效，而引起键合金丝失效的两大原因就是热冲击于金丝键合工艺可靠性研究分析的方法，即热。机械和机械振动t～1。引线键合一直是初级芯片互连中最振动耦合分析方法。受关注的问题，世界上超过90％的芯片封装采用引1试验线键合17-10l。但是目前由于缺乏对引线键合的可靠性评价手段，对键合金丝可靠性的研究未能形成一套试验研究的工艺为直径为25Ftm的金丝键合j二有效的手段或方法并用于工艺指导。如果将仿真和艺，所用设备为超声键合机；第一键合点和第二键收稿日期：

8、2013-09．08通讯作者：海洋作者简介：海洋(1984一)，男．河南洛阳人，工程师，主要从事毫米波TR组