لایه برداری پد باند تراشه

پدیده لایه برداری پد باند
پدیده ای که در آن قسمت از سطح پد (و گاهی اوقات بخشی از لایه اکسید در زیر پد) از بالشتک به همراه توپ لحیم کاری شده است ، که به آن لایه برداری از فلز پد باند گفته می شود .}} شکل 1A نشان می دهد مورفولوژی میکروسکوپی پد لایه برداری ، بعد از اتصال توپ طلای TOL 1B نشان داده شده است. لایه mosi₂ ، لایه شیشه borosisilicate (bpsg) ، و لایه sio₂ . به وضوح می توان دید که پس از بروز لایه برداری ، 3 لایه برتر از پد لایه برداری می شوند و لایه sio₂ را در پایین {6. آشکار می کنند.

0010-13927} مونتاژ آسانسور پایه

شکل . 1 SEM نمودار از آلومینیوم ریخته گری FIG . 2 پدیده لایه برداری و مورفولوژی میکروسکوپی پد کامپوزیت چند لایه متشکل از پد ai-si-cu و لایه tiw {5.}}}}}}}FIG .2. پدیده لایه برداری و مورفولوژی میکروسکوپی لنت های کامپوزیت چند لایه متشکل از لنت های Ai-Si-Cu و لایه های TIW

لنت های پیوند دهنده بر روی سطح دستگاه های نیمه هادی قرار دارند و در معرض بارهای شیمیایی و مکانیکی قرار می گیرند .} بارهای شیمیایی توسط فرآیندهای ساخت ویفر جلویی مانند فنر لایه انفعال ، فنر لایه دی الکتریک و عملیات تمیز کردن سطح ایجاد می شوند. بارهای مکانیکی توسط فرآیندهای آزمایش الکتریکی و بسته بندی در فرآیند بعدی ایجاد می شوند . بنابراین ، لنت ها باید به اندازه کافی قوی باشند تا در برابر این بارها مقاومت کنند.

هسته اصلی لایه برداری پد رابطه رقابتی بین چسبندگی بین توپ لحیم کاری و لایه آلومینیوم بر روی سطح پد و چسبندگی بین لایه آلومینیوم بر روی سطح پد و لایه چسبندگی آن و ماتریس سیلیکون .} در این رابطه رقابتی است ، هنگامی که قشر آلومینیوم بین قید وجود دارد ، اگر آن را به صورت بیرونی قرار دهید ، اگر آن را به صورت بیرونی قرار دهید ، لایه و ماتریس سیلیکون به اندازه کافی قوی است ، سپس آن را به عنوان توپ لحیم کاری و لنت لایه برداری می شود یا توپ لحیم کاری شکسته می شود ، که یک وضعیت عادی است ، این یک وضعیت طبیعی است. برعکس ، هنگامی که چسبندگی بین لایه آلومینیوم بر روی سطح پد و ماتریس سیلیکون به اندازه کافی وجود نخواهد داشت ، چسبندگی بین لایهول و چسبندگی بین توپ Solder و چسبندگی بین توپ Solder و چسبندگی بین توپ Soldder غالب . در این زمان ، تحت عمل نیروی خارجی ، توپ لحیم کاری از ماتریس سیلیکون با لایه آلومینیومی روی سطح پد و لایه چسبندگی آن جدا می شود و در نتیجه پدیده لایه برداری پد {3.}}}
به طور کلی ، پیوند بین توپ لحیم کاری و لایه آلومینیومی روی سطح پد محدود است . وقتی در معرض بارهای خارجی قرار می گیرد ، شکستگی پیوند و لایه برداری توپ لحیم کاری باید قبل از لایه برداری از پد.}}} بنابراین ، اگر پد در این رابطه رقابتی در یک ضرر قرار دارد ، به معنای این است که یک ریسک ine}

ظاهر پدیده لایه برداری اغلب با صدمات داخلی به لنت ها همراه است . این آسیب های داخلی تصور می شود که در هنگام پیوند بسته بندی شده یا در حین آزمایش کاوشگر الکتریکی ایجاد می شود. آسیب داخلی یک خطر با کیفیت غیرقابل تصور در فرآیند پیوند سیم ، و صدمات داخلی می تواند منجر به ایجاد صدمات داخلی شود یا صدمات داخلی باعث ایجاد صدمات داخلی می شود یا صدمات داخلی می تواند باعث ایجاد زخمی شدن شود یا صدمات داخلی منجر به ایجاد زخمی شدن می شود و باعث ایجاد صدمات داخلی می شود و می تواند به زخمی شدن منجر شود. circuits with these quality hazards may be found and rejected in the electrical performance test. However, more internal injuries are in a critical state, and the initial electrical performance degradation is not obvious, and only in the subsequent screening tests, after temperature cycling, thermal shock, aging, mechanical vibration and other tests, will the problems be exposed, which is manifested as pad peeling, pitting, lead debonding, electrical performance مدار باز و غیره.
اگرچه در بیشتر موارد ، استرس روی لنت ها در طی فرآیند پیوند می تواند با بهینه سازی پارامترهای اولتراسونیک ، تمیز کردن مویرگی ، کامل کردن روند پیوند و غیره کاهش یابد ، و غیره . با این حال ، در بعضی موارد ، اقدامات انجام شده در فرآیند پس از بسته بندی نمی تواند به طور کامل مشکل لایه برداری پد را حل کند. فرآیند تولید ، و این آسیب داخلی مادرزادی است . در این حالت ، برای جلوگیری از لایه برداری پد ، پارامترهای فرآیند کورکورانه کاهش نمی یابد ، زیرا این امر نه تنها از آسیب های داخلی جبران نمی کند ، بلکه به طور مستقیم از بین می رود و باعث می شود که آنها به طور مستقیم و ضعیف پیوند را کاهش دهند . برای اجرای چنین اسناد مناسب است. غربالگری بعدی یا استفاده از فرآیند.

پارامترهای اولتراسونیکمورد بررسی قرار گرفته است تا خاطرنشان شود كه فرآیند لایه برداری پد در ابتدا از ترک های روی سطح لنت های آلومینیومی و لایه های فلزی داخلی آنها سرچشمه می گیرد و ترکیب نامناسب پارامترهایی مانند قدرت پیوند ، نیروی پیوند ، زمان و دما علت این آسیب است. pad. When the ultrasonic power is too high, it will cause damage to the metal layer of the pad, which in turn will cause the phenomenon of pad peeling. In the case of bonding force, the entire ball-pad bonding system requires more energy to slide because the pressure exerted by the capillary on the solder ball inhibits the tendency of shear motion. Therefore, in terms در مورد پوست سازی پد ، افزایش فشار در واقع در مهار تأثیر قدرت اولتراسونیک نقش دارد ، یعنی افزایش فشار باعث کاهش بروز لایه برداری پد می شود.}

دمای پیش گرم شدن می تواند لنت ها را نرم کند ، و در همان شرایط ، افزایش دمای پیش گرم شدن می تواند به کاهش میزان خرابی لنت ها کمک کند . به طور خلاصه ، انتخاب پارامترهای اولتراسونیک مناسب برای جلوگیری از آسیب های داخلی به دلیل پیوند به دلیل پیوند}}}} inpruction inpruciation inprualition} intruction}} at 138kHz ultrasonic frequency, and the results are shown in Figure 3. As you can see from the diagram, during the bonding process, the stress changes with the movement of the capillary, and only when the capillary moves to the central area does the stress distribution be symmetrical. Further simulation analysis shows that the bonding stress in the pad increases with the increase of ultrasonic amplitude, as shown in Figure 4. این نتایج نشان می دهد که دامنه اولتراسونیک تأثیر معنی داری بر استرس و تغییر شکل سیم در طی فرآیند پیوند.} داردشکل .3. توزیع استرس در زمان های مختلفشکل .4. تأثیر دامنه اولتراسونیک بر استرس پد

هلی کوپتر
تیغه های مویرگی نقش مهمی در فرآیند پیوند تراشه های فرآیند آلومینیوم . به عنوان یک حامل کلیدی برای کاربرد دقیق پارامترهای اولتراسونیک به لنت ها دارند ، این یک بخش اساسی از کل فرآیند انتقال انرژی است .}} intruciation که موضعی است ، از نظر قدرت و فشار به طور جدی برای آشکار شدن و فشار به آرامی آشکار است. انتشار طبیعی انرژی اولتراسونیک و تأثیر منفی بر کیفیت پیوند {{2} از طرف دیگر ، طبق تجزیه و تحلیل محققان ، هنگامی که مویرگی تعداد زیادی از عملیات پیوند دهنده را انجام می دهد ، سر مویرگی آلوده تحت تغییرات قرار می گیرد.} به دلیل آلودگی ، بین سطح تماس با افزایش سطح مخاطب ، میزان بالایی که باعث افزایش سطح مخاطب می شود ، و این باعث افزایش سطح بالایی می شود و باعث افزایش سولیر می شود و باعث افزایش سولیر می شود. the solder ball, and the magnitude of the vertical tension load will also increase accordingly. During the lifting of the capillary, the vertical load is transferred sequentially from the capillary to the deformed ball and then to the pad. This vertical load is the direct source of power that triggers the skinning of the pads. When a vertical load is applied to the pad, it علل ترک در پد.} این ترک ها ابتدا در منطقه A جوانه می زنند و سپس در امتداد رابط به لایه اکسید زیر پد گسترش می یابند ، سرانجام منجر به بروز لایه برداری پد می شود ، فرایندی که به وضوح در شکل نشان داده شده است 5. علاوه بر این ، مواردی را با استفاده از 10} بیشتر از 200 مورد استفاده می کند. از لایه برداری پد ، بیشتر نشان می دهد که بین استفاده از مویرگی و لایه برداری از pad.}} نتایج تحقیق همچنین نشان می دهد که انتخاب معقول مدل مویرگی ، یک راه حل کلیدی برای بهبود مشکل لایه برداری آلومینیوم است. فشار پیوند به طور متوسط ​​، می تواند تأثیر مثبتی در شکل گیری مفصل لحیم کاری داشته باشد . این منجر به یک تماس خوب ، یکنواخت و کافی بین مفصل لحیم کاری و پد می شود ، به طور مؤثر از مشکل غلظت استرس موضعی ناشی از بیرون زدگی مفصل لحیم کاری .} در درجه ساقط} recy استفاده می کند. Bevel ، که باعث می شود در هنگام انجام انرژی اولتراسونیک. علاوه بر این ، در مقایسه با Ca {{19} درجه ، Ca {20} redice شکل مویرگی درجه ای ضعیف تر از تجمع انرژی در منطقه مرکز توپ کولر داشته باشد ، که می تواند به طور قابل توجهی باعث کاهش قدرت قدرت پیوند در مرکز آلومینیوم شود.6.

0010-13774 Assy ، Wafer Lift Cooldown/Passthru

图5焊盘起皮原因示意图FIG .6. مقایسه اثرات زاویه های ضعف مختلف بر پیوند

لغزش
در بعضی موارد ، میزان ریختن دیسک آلومینیوم (ABPO) نمی تواند به صفر کاهش یابد ، حتی پس از بهینه سازی قدرت اولتراسونیک ، فشار و دمای گرمایشی ، نشان می دهد که حداقل عوامل دیگری که در پدیده ABPO در دسته قرار دارند ، وجود دارد .}}} محققان دریافتند که با بهینه سازی Slarge Trustress برای کاهش کادری در طی فرایند وثیقه ، در طی فرایند ، باعث کاهش کاردستی در طول فرایند وثیقه می شود. به طور قابل توجهی کاهش یافته. در نتیجه ، استرس برشی در داخل پد تا حد زیادی کاهش می یابد ، بنابراین به طور مؤثر از آسیب داخلی به پد جلوگیری می کند و بنابراین از بین بردن پدیده ABPO . شکل 7 نشان می دهد که شلیک توپ حلقوی را نشان می دهد ، و اثری که در اثر حرکت به سمت چپ}}}} در حال مقایسه است. عمل مویرگی قبل و بعد از بهینه سازی نرم افزار.شکل 7 لغزش توپ لحیم

شکل .8. مقایسه عملکرد Capriillary قبل و بعد از بهینه سازی نرم افزار

محققان با کمک فن آوری کانفوکال لیزر مشاهده کردند و دریافتند که میانگین عمق لغزش سلولها با لایه برداری 9 . 6 میکرومتر است ، در حالی که عمق لغزش متوسط ​​به 7 {5} 44 میکرومتر پس از بهینه سازی نرم افزار کاهش یافته است تا بتواند لغزش را کاهش دهد. 48.7 گیگابایتی ، و متوسط ​​نیروی لغزش پس از بهینه سازی نرم افزار کاهش لغزش به 29.2 گرم کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی عنصر محدود نشان می دهد که به دلیل نیروی لغزش ، مقاومت برشی BPSG در عنصر ABPO 1.74 GPa است ، در حالی که مقاومت برشی عنصر بدون ABPO 1.29 GPa است.

پارامترهای پردازش
برخی از محققان معتقدند که عواملی مانند دما از پیش گرم شدن ، قدرت اتصال و نیروی پیوند در لایه برداری پد . تأثیرات خاص در جدول 1. نشان داده شده است.جدول 1 تأثیر دما از پیش گرم شدن ، قدرت اتصال و نیروی اتصال بر روی لایه برداری پد

ساخت ویفر
During wafer fabrication, residues of halogens can have a corrosive effect on aluminum pads and their oxide films. At the same time, the metal layer in the pad will vaporize and expand after heating due to moisture absorption, which will lead to delamination, which will have an effect on the decline of the adhesion of the metal layer inside the pad. According to the SEM/EDX analysis لنت های الکترول نیکل پالادیوم غوطه وری (Enepig) پس از پیوند و لایه برداری ، اکسیداسیون علت اصلی لایه لایه سازی PD و Ni است {{3} شکل 9 ، توپوگرافی میکروسکوپی پد و سرب را نشان می دهد که پد Enepig debonded می شود ، و محوریت نشان داده شده در سه زمینه ای از سطح زیر (Fib) TRASIEMIONS TRASIOM (FIB) منطقه ای که کمی از منطقه دور است ، و منطقه مرجع معمولی {7 {}}شکل .9. میکرومورفولوژی لنت هاشکل .10. مقطع فیبر

It has been pointed out that for the multilayer pad structure, five surface aluminum layers (M2) with different thicknesses of 250nm, 330nm, 450nm, 550nm and 650nm are set. After 200℃and 3 h aging, the results show that the thinner M2 layer is more prone to ball neck failure, cushioning and pilling failure, as shown in Figures 11 - 13.

شکل 11 لنت های آلومینیومی روی تراشه

شکل . 12 حالت های خرابی معمولی در یک تست کششی

FIG .13 نسبت حالت های خرابی لایه برداری لایه برداری و لحیم کاری به کل حالتهای خرابی در آزمون کششی باند با ضخامت M2 متفاوت است