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金-金热压工艺在键合过程中会产生芯片开裂(IC cracking),为了从根本上解决此问题,利用ANSYS软件,运用有限元模拟方法研究了金-金热压工艺中键合力对芯片内部Al压焊块应力分布的影响,得出应力集中点位置与芯片开裂点位置一致。为了降低应力集中,模拟了挠性基板上印制线宽度分别为25μm和17μm时,在相同键合力和相同单位面积键合力情况下对芯片损伤情况,发现小印制线宽度在相同单位面积键合力情况下在Al压焊块中应力集中较小,并经实验验证,小印制线宽度情况下能消除芯片开裂现象。分析了实际工艺过程中在不同偏移容差情况下,印制线宽度分别为20μm和10μm的挠性基板对Al压焊块内应力集中的影响。并根据实际制样设备偏移容差的正态分布,拟合出不同印制线宽度的挠性基板对键合机键合偏移容差不同的要求,以避免产生芯片开裂现象。得出的结论为偏移容差为5μm的机器适用于10μm印制线宽度的挠性基板。而20μm印制线宽度的挠性基板对5μm和10μm的偏移容差来说变化不剧烈。由于17μm接近20μm,并且在对准情况下没有出现芯片开裂的现象,所以对于偏移容差为5-10μm内的键合机都用来键合17μm印制线宽度的样品。
本文用金-金热压,金-锡热压和金-锡非导电膜三种COF工艺进行制样,制样单位1000。发现金-锡非导电膜工艺存在较为严重的COF失效。对三种COF工艺制备的样品进行AHT,TST,AHTO加速实验以测试其可靠性。分析可靠性测试数据发现湿气对NCF工艺的接触电阻的影响较大,用四点法对金-金非导电膜样品的接触电阻进行测量,对AHT和TST加速实验前后不符合芯片输入电阻要求的焊脚数进行了统计研究,并且分析了不同老化时间时测试的芯片不同位置的压焊块接触电阻的变化。