文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
电子封装单晶铜键合丝制备工艺及性能研究
姓名:曹军
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:丁雨田;刘光林
20070609
要摘铜丝引线互连技术的应用已经成为微电子封装业的趋势,研究表明,铜键合丝具有比金丝更好的机械性能和电学性能,且价格比金丝便宜。这些优势使铜丝可代替金丝用于一些高引出端、细间距的球焊和楔型焊的半导体器件中。本文对单晶铜键合丝拉丝过程中坯料、设备、模具、润滑、热处理和环境等方面的问题进行了分析和研究,制定了具体的解决方案。针对普通定向凝固设备无法满足制备单晶铜键合丝坯料的需要,采用了真空熔炼氩气保护热性连铸设备制备了高性能的单晶铜键合丝坯料;就单晶铜键合丝热处理过程中较易氧化的特性,设计了铜键合丝的热处理保护装置,实现了单晶铜键合丝热处理过程中的保护,并制定了单晶铜键合丝制备工艺。通过系统测试单晶铜键合丝的力学性能和电学性能,研究了不同热处理温度和热处理时间下单晶铜键合丝的破断力和延伸率的变化规律,并对单晶铜键合丝的键合性能测试进行了测试。研究结果表明;单晶铜键合丝随着退火时间和退火温度的增加,破断力降低,延伸率增加,电阻率呈下降趋势。对于牡ゾ纤浚谕嘶鹞露℃时,退火时间为保ゾ纤烤哂懈叩难由炻屎秃玫钠贫狭Α5ゾ纤肯呔队退火温度、℃,M嘶鹗奔鋞5ゾ吭诒;て障可以键合在铝金属化层上,形成良好的键合点和高的机械强度,焊点腐蚀没发现基板损伤,可以满足工业上对于引线键合机械强度的要求;,,具有良好的工业应用价值。关键词:单晶铜;单晶铜键合丝;拉制;破断力;延伸率;键合性能硕士学位论文
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⋯名柏日期:晔日期:田年∥月//日日期:跣卿年隆稳学位论文版权使用授权书兰州理工大学学位论文原创性声明研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧作者签名导师签在以上相应方框内打“√”
第滦髀选题背景及意义集成电路是信息产品的发展基础,信息产品是集成电路的应用和发展的动力。伴随着集成电路制造业和封装业的兴起,必然将带动相关产业,特别是上游基础产业的蓬勃发展。电子封装高性能、多功能、小型化、便携式发展的趋势,不但对集成电路的性能要求在不断提升,而且对电子封装密度有了更高的要求,其中包括:封装的引脚数越来大;低介电常数、高导热材料越来越必需等,这些更高要求是伴随封装技术进步和封装材料在性能有所提高,以适应新技术条件,封装技术的变革,也带来了封装材料市场格基础材料之一,如图所示。随着集成电路及半导体器件向封装多引线化、高集成度和小型化发展,要求使用线径更细、电学性能更好的键合丝进行窄间距、长距离的键合。的刚性,这就造成键合过程中引线的摆动,从而加大操作难度。因此,对键合丝的技术指标提出了越来越高的要求,高纯度、耐高温、超细键合丝越来越受到人们的重视,普此外,过去年电子工业制造业发展很快,年增长率达ァ%,年全球电子工业制造业市场达蛞诿涝#ḿ扑慊⒎湮训缁啊⒙酚善鳌⒎⒍刂破和起搏器等。亚洲毡就是世界电子工业制造业的中心之一,它包括中国、台湾地越多;布线节距越来越小;封装厚度越来越薄;封装体在基板上所占的面积比例越来越材料性能改进而实现的。封装材料是实现封装新技术的依托,封装技术的进步,要求其局上的转变“键合丝作为封装用内引线,是集成电路和半导体分立器件的制造过程中必不可少的超细间距丝球焊是目前生产中急需实现的一种技术,生产中当焊盘节距减小到“下时,键合引线直径必须减以下,而小直径的引线将会带来低的强度和较差通键合丝势必将向着高密度低弧度键合丝发展旧。图键合丝封装示意图区和韩国等,其市场约占全球电子工业制造业市场的,即诿涝#淠暝龀ぢ硕士学位论文
超过%,而全球其他地区的年增长率仅为ァ%。电子材料市场是随着电子工业制造业市场的发展而增长,电子材料市场约占电子工业制造业市场的ィ甑缱硬牧市场将达诿涝!5蔷湍壳