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嘉峪检测网 2025-02-27 11:42
铝焊盘表面暴露于潮湿的环境中发生腐蚀,并且会在氯的加持下加重并加速。其腐蚀路径如下图(以金、铝键合为例):
外界环境中的水汽(包含溶于水中的氧气)穿透塑封体(Compound)进入封装内部,同存在于塑封体内的Cl离子与Al焊盘表面发生反应,造成Al焊盘表面被腐蚀,并逐步向焊盘内部延申。
但细心的朋友会发现,湿气除了会进入焊盘表面,同时也会沿wire bonding时金球与焊盘之间挤铝的位置到达IMC区域,如下图:
那么问题来了,当湿气从金球与铝的缝隙侵入进去接触到IMC时,在这狭小的空间内,腐蚀如何进行?
当水汽携带着Cl离子、氧气沿Wire bonding产生的挤铝中进入时,同时与Al层、IMC层、Au层发生接触,Au属于惰性金属,很难发生腐蚀,因此我们只需要考虑Al和IMC的腐蚀即可。
IMC即金属间化合物,Au与Al键合时,不同金属间化合物。其被腐蚀过程如下:
此时IMC则沿其边缘由外自内被腐蚀,从而降低金球与铝焊盘的结合力,当该结合力低于向上的内、外应力时,便会发生焊球脱落,导致产品失效!
记得早前有人问过我遇到这种情况该怎么改善,除了增加IMC覆盖面积外,还有一个野路子,就是bonding结束后,再用一个大的压力,将球再压扁一些,将挤铝盖住,如此就延长了水汽的侵入路径,且增加了侵入阻力,以此延缓腐蚀!
来源:集成电路封装设计