高温高湿环境对键合Cu线可靠性影响的研究

来源：机械工程学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：曹军, 范俊玲, 尚显光, 刘志强

单位：1. 河南理工大学机械与动力工程学院 焦作 454000; 2. 焦作大学化工与环境工程学院 焦作 454000

摘要：通过高温存储试验和高压蒸煮试验对铜线键合器件在高温高湿环境下的可靠性进行研究,分析试验前后键合球剪切力和键合球拉力的变化,利用扫描电镜、透射电镜观察试验前后键合界面形貌及金属间化合物类型,采用能谱仪对试验前后键合界面的成分进行分析。研究结果表明,键合初期,Cu/Al键合界面没有生成Cu、Al金属间化合物,键合界面具有一定的连接强度;高温存储试验后,Cu/Al键合界面生成CuAl、Cu9Al4金属间化合物,连接强度增加;高压蒸煮试验后,Cu/Al键合界面的Cu9Al4金属间化合物消失,键合界面由于卤素原子的加入使周围环境呈现弱酸性,Cu9Al4金属间化合物在该环 境下被腐蚀,其反应式为,键合界面出现孔洞,键合界面强度减小,降低了器件的可 靠性。

关键词：键合强度,键合铜线,金属间化合物,可靠性；

基金资助：河南理工大学博士基金资助项目(60407/004)