键合Cu线无卤直接镀Pd工艺及性能研究

发布时间：2020-06-18 09:41

【摘要】：利用扫描电镜、聚焦离子束、强度测试仪研究了键合铜线无卤直接镀钯工艺及不同模具孔径对镀钯键合铜线表面质量、镀层厚度的影响规律,分析了钯层均匀性对键合性能的影响机理.研究结果表明:无卤直接镀钯工艺可获得镀层均匀的镀钯键合铜线;直接镀模具孔径大于被镀铜线直径3~4μm时,镀钯铜线镀层均匀且表面光洁;镀钯铜线钯层不均匀会造成Electronic-Flame-Off(EFO)过程中的Free Air Ball(FAB)偏球缺陷,进而降低焊点力学性能;直接镀钯键合铜线镀层均匀,避免了Free Air Ball(FAB)偏球缺陷,焊点球剪切力≥15 g、球拉力≥8 g,呈非离散分布,满足工业化要求.
【图文】：

行统计分析，采用V400ACEFo-cusedIonbeam(FIB)、JEOLJSM－6700F扫描电镜(SEM)、EDS对不同镀层镀钯铜线试验样品、镀钯铜线FreeAirBall、键合形貌及成分进行分析．表1镀钯铜线球键合参数接触压力/g键合压力1/g超声功率r/mW键合时间/ms1057518010表2镀钯铜线楔键合参数键合压力/g超声功率1/mW键合时间1/ms键合压力2/g超声功率2/mV键合时间2/ms1204603951304表3镀钯铜线烧球参数预放电电压/V烧球电流/A烧球时间/ms尾线长度/μm50000．520．451802分析与讨论2．1键合铜线直接镀钯工艺研究图1、图2分别是电镀钯键合铜线工艺流程和无卤直接镀钯键合铜线工艺流程，由于电镀流水线较长，成品细铜线无法直接电镀，只有在较粗线径0．2mm左右电镀，然后进行后道处理并拉制，工艺较为复杂，且存在严重污染，由图1所示．无卤直接镀钯工艺流程简单，消除了电镀对环境的污染，避免了预处理、表面清洗、中间热处理等工艺过程，减少了对线材表面的损伤，由图2所示．图1键合铜线电镀钯工艺流程图2键合铜线无卤直接镀钯工艺流程键合铜线无卤直接镀钯加工原理为:将纳米钯有机溶液通过微量泵注入到涂镀模具中，涂镀模具如图3所示，待镀键合铜线通过模具中心孔时，图3(b)所示，纳米钯有机溶液附着在线表面，表面附着有纳米钯有机溶液的键合铜线进入有惰性气体保护的烘干管中(烘干温度为350～460℃)，有机溶剂在高温烘干管中挥发，纳米钯附着在键合铜线表面，在键合铜线表面形成一定厚度的金属钯层．2．2模具对镀钯键合铜线钯层厚度及表面质量影响研究无卤直接镀过程中，模具孔径大小决定了镀层的厚度和镀钯铜线的表面质量，纳米有机溶液从注液孔注入到模具中心孔，图3(a)所示，由于中心孔较小，纳米有机溶液由

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本文编号：2719055