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賀利氏電子-宋建波 在半導(dǎo)體傳統(tǒng)封裝領(lǐng)域,一直以來都是以鍵合金線為主。但隨著近些年來黃金價(jià)格的不斷上漲,為了降低材料成本,更多客戶選擇使用低成本的材料來代替金線。早期是以純銅線為主,但純銅線在使用過程中存在著一些應(yīng)用問題,例如容易氧化、二焊點(diǎn)工藝窗口小、可靠性較差等問題。后來,隨著鍍鈀銅線的成功研發(fā),在更多領(lǐng)域里取代了純銅線的應(yīng)用。但是鍍鈀銅線仍然使用了鈀和金等貴金屬,這限制了其價(jià)格的進(jìn)一步降低。市場迫切需要滿足高可靠性要求但成本更低的鍵合線產(chǎn)品。為此,賀利氏推出了高可靠性的合金銅線MaxsoftHR。 MaxsoftHR的銅含量是99%,剩余部分為其它微量元素的摻雜,這款產(chǎn)品既可以改善純銅線在應(yīng)用方面的不足,同時(shí)成本方面會比鈀銅線更有優(yōu)勢。以下會圍繞著產(chǎn)品的作業(yè)性、可靠性等幾大方面給大家詳細(xì)介紹。 在介紹這款產(chǎn)品之前,我們先來了解一下不同材料與鋁焊盤結(jié)合后的可靠性表現(xiàn),不難看出如果我們要提升銅線的可靠性,一定要提升材料的抗腐蝕能力。 圖表1. 可靠性表現(xiàn)匯總
圖表2. FAB晶粒結(jié)構(gòu)及第一焊點(diǎn)球形對比 2. 第一焊點(diǎn)對Pad的沖擊對比,結(jié)果顯示MaxsoftHR出現(xiàn)彈坑的比例低于鈀銅線,基本與純銅線保持一致,所以,如果客戶在使用鈀銅線容易有彈坑的情況下,可以考慮使用這款銅線。 圖表3彈坑標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)果 3. 第二焊點(diǎn)工藝窗口對比,MaxsoftHR 工藝窗口比較寬泛,遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的純銅線,其窗口大小與鈀銅線相當(dāng),只是沒有完全重合,所以在替換鈀銅線時(shí)需要調(diào)整二焊點(diǎn)參數(shù);二焊點(diǎn)的拉力值介于純銅線與鈀銅線之間。 圖表4. 第二焊點(diǎn)工藝窗口及拉力值對比 4. 可靠性方面,MaxsoftHR含有特殊的摻雜元素,使其表面會形成一層薄薄的鈍化層,從而提升了抵抗有害物質(zhì)腐蝕的能力,參考圖表6;此外,腐蝕的發(fā)生通常會沿著晶界展開,如果晶界變得更細(xì)小、更致密,同樣會提升抗腐蝕的能力,MaxsoftHR的晶界就有此類特征,所以,抗腐蝕的能力會顯著提升。 圖表5.材料表面形成鈍化層 圖表6. 晶界腐蝕 以下是0.7mil線徑,客戶端的可靠性測試結(jié)果匯總,可以看出MaxsoftHR這款線是能滿足汽車電子的可靠性要求。 圖表7. MaxsoftHR可靠性結(jié)果匯總 5. 其它物理特性及電特性與金線、銀合金及銅線的對比,這里匯總了材料的關(guān)鍵性能指標(biāo),其中包括導(dǎo)電阻率與4N銅線相當(dāng),FAB硬度低于鈀銅線,打開真空包裝后的使用壽命是10天等。 圖表8.物理及電特性對比表 MaxsoftHR 關(guān)鍵特性及優(yōu)勢: ✔出色的可靠性表現(xiàn),可以滿足車規(guī)級產(chǎn)品的需求。 ✔改善了純銅線的焊接性/作業(yè)性。 ✔打開真空包裝后的使用壽命是10天。 ✔成本低于鈀銅線。 目前這款產(chǎn)品已經(jīng)在車規(guī)級產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),歡迎大家咨詢、了解,賀利氏電子依托其強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力及持續(xù)不斷的研發(fā)投入,定會為廣大客戶提供更加卓越的產(chǎn)品,助力傳統(tǒng)封裝持續(xù)發(fā)展! |
