封装中的材料的课件.ppt

11电子封装材料相关问题蔡坚 ******@ 内引线材料 模塑料 引线框架材料 芯片粘接材料 封装基板与外壳材料 焊接材料 ……3InstituteofMicroelectronicsInstituteofMicroelectronics 封装材料的范围能源、环境、材料、信息微电子的发展微电子封装材料同时涉及系统组装的材料简单的分类:金属、陶瓷、塑料4InstituteofMicroelectronicsInstituteofMicroelectronics 电子封装材料的性能电特性 绝缘性质、击穿、表面电阻,……热特性 玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数,……机械特性扬氏模量、泊松比、刚度、强度,……化学特性 吸潮、抗腐蚀,……其它 密度、可焊性、毒性,……5InstituteofMicroelectronics电子封装材料ChipEncapsulation PCBPrintedCircuitBoardChipSubstrate SolderJointLeadframe Solder Package(Substrateorleadframe)6InstituteofMicroelectronics内引线键合材料27常见引线键合材料引线键合常用于芯片与载体(或基板)或引线框架之间的互连常用的引线材料有Au、Al、Cu(包括用于 TAB)、AlSi(1%)丝键合的模式主要有球焊(金丝)和楔形焊(铝丝) 金丝用于塑料封装,铝丝用于陶瓷和金属封装?8内引线键合材料的特性电性能热性能机械性能 参考讲义128-1339InstituteofMicroelectronicsInstituteofMicroelectronics金丝键合系统消费类电子产品中最常用的键合方式金丝-铝键合区金丝-镀金键合区掺杂的金丝金丝:软Be,5-10ppm;Cu,30-100ppm10InstituteofMicroelectronicsInstituteofMicroelectronics引线键合的优缺点优点细间距,高速自动键合,高导电,铝键合区缺点金属间化合物Kirkendall效应电流限制11InstituteofMicroelectronicsAu-Al金属间化合物300°C以上的使用环境,容易发现“紫斑”;125°C,可能产生一系列的金属间化合物。12InstituteofMicroelectronics31314Kirkendall效应异种金属之间的互扩散不同的扩散速度 温度、结构、……15InstituteofMicroelectronics金丝与其他介面的键合 Au-Cu Cu3Au,AuCu,Au3Cu:200-350°C无金属间化合物产生Au-Au 最好的键合 高温应用16InstituteofMicroelectronics 铝(硅铝)%Sior1%Mgtoprovideasolid--AgAl-uAl-AgplatedLFAl-Ni > Cl-的影响“白毛”Al(OH)3+Cl-→Al(OH)2+OH-Al+4Cl-→Al(Cl)4-2AlCl4-+6H2O→2Al(OH)3+6H++8Cl-18InstituteofMicroelectronicsInstituteofMicroelectronics 键合丝的要求表面洁净光滑长丝、单层、单根密绕严格包装和储存 10-15°C,20-50%RH419InstituteofMicroelectronics提高键合可靠性 无论何种键合,键合表面特性是至关重要的。洁净度(等离子体清洗) 表面粗糙度表面镀层的厚度 阻挡层的应用 TiW 高质量的键合丝 可靠的键合工艺等离子体清洗20InstituteofMicroelectronics21InstituteofMicroelectronics模塑料22InstituteofMicroelectronics模塑的基本工艺 模塑料通常为热固性塑料热固性:在加热固化后不会再次受热软化 热塑性:在加热塑化后如果再次受热还会再次软化23InstituteofMicroelectronics24InstituteofMicroelectronics模塑料的基本构成基体(10- 30%)(高分子化合物树脂) 环氧树脂硅***树脂 1,2-聚丁二烯酯