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Au-Al键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究
被引量:
1
1
作者
张健健
吴超
陶少杰
《中国集成电路》
2024年第6期82-89,共8页
引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)...
引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)。而且,随着时间的增加和温度的升高,金属间化合物会增加。金属间化合物过多时易导致键合强度降低、变脆,以及接触电阻变大等问题,应该看到,脆性的金属间化合物会使键合点在受周期性应力作用时引发疲劳破坏,最终可导致器件开路或器件的电性能退化。其中,金属间化合物的形成和可肯达尔(Kirkendall)空洞是金铝(Au-Al)键合失效的主要失效机理。本文结合充分的实验测试数据及相关文献,综述键合界面上金属间化合物的形成以及演变机理,并且从不同种类的金线、芯片焊盘的铝层厚度、不同焊线的模式、不同类型的封装树脂,四个方面探讨键合界面金属间化合物对可靠性的影响。
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关键词
au-al键合
界面
金属间化
合
物
Kirkendall空洞
高温储存实验
键
合
模式
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职称材料
电解质类污染物对Au-Al键合界面的可靠性影响
被引量:
1
2
作者
解启林
霍绍新
《电子工艺技术》
2013年第6期342-344,355,共4页
初步探讨了Au-Al键合界面处于电解质类污染物中发生的失效行为及其机理。分析认为电解质类污染物作用于Au-Al键合界面后,发生了电化学腐蚀反应而加速Au-Al键合提前失效。在实际生产中,实施多芯片组件组装、调试与检验全过程的质量过程...
初步探讨了Au-Al键合界面处于电解质类污染物中发生的失效行为及其机理。分析认为电解质类污染物作用于Au-Al键合界面后,发生了电化学腐蚀反应而加速Au-Al键合提前失效。在实际生产中,实施多芯片组件组装、调试与检验全过程的质量过程控制以及确定多芯片组件合适的气密封指标可以有效排除外来污染物对Au-Al键合界面可靠性的不利影响。
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关键词
au-al键合
界面
电解质类污染物
电化学腐蚀
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职称材料
半导体器件中Au-Al键合失效机理及影响因素研究进展
3
作者
胡会能
吴廉亿
雷祖圣
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
1991年第6期11-17,共7页
半导体器件中 Au-Al 键合系统失效在国外早就引起重视,许多专家学者在此领域进行了广泛和深入的研究工作。目前在国內尚未看到有关这方面的文献报道,而 Au-Al 系键合失效现象却在不断涌现。本文就国外近20多年来对 Au-Al 系统失效机理...
半导体器件中 Au-Al 键合系统失效在国外早就引起重视,许多专家学者在此领域进行了广泛和深入的研究工作。目前在国內尚未看到有关这方面的文献报道,而 Au-Al 系键合失效现象却在不断涌现。本文就国外近20多年来对 Au-Al 系统失效机理及影响因素的研究工作进行了介绍和评述。
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关键词
au-al键合
失效
半导体
金属化
合
物
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职称材料
不同温度应力下陶封器件Au-Al键合可靠性研究
4
作者
李振远
万永康
+1 位作者
虞勇坚
孟智超
《舰船电子工程》
2023年第12期223-227,共5页
为研究不同温度应力对Au-Al键合的可靠性影响,对陶封器件采用温度循环试验、高温贮存试验,分析陶封器件Au-Al键合点的金属间化合物(IMC)微观组织结构。结果显示,两种温度应力条件下都出现明显分层现象,且由于固固扩散反应,分层界面处应...
为研究不同温度应力对Au-Al键合的可靠性影响,对陶封器件采用温度循环试验、高温贮存试验,分析陶封器件Au-Al键合点的金属间化合物(IMC)微观组织结构。结果显示,两种温度应力条件下都出现明显分层现象,且由于固固扩散反应,分层界面处应力集中,裂纹更易萌生扩展,降低可靠性;对比3000次温循、150℃/360h、250℃/360h试验条件下分层界面处的裂纹形貌,裂纹长度逐渐增加,说明恒定温度应力更易促进IMC裂纹生长,且温度越高,裂纹生长越快,对器件可靠性影响也越大。
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关键词
陶瓷封装
au-al键合
温度应力
金属间化
合
物
可靠性
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职称材料
长期湿热环境下塑封电路Au-Al键合退化研究
被引量:
1
5
作者
陈光耀
虞勇坚
+3 位作者
戴莹
邹巧云
吕栋
陆坚
《电子与封装》
2021年第7期7-10,共4页
为评估塑封电路Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,对Au-Al键合界面抵抗长期湿热应力的能力进行了试验研究。选择2款Au-Al键合塑封电路,分别设置2组湿热应力试验条件加速Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合...
为评估塑封电路Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,对Au-Al键合界面抵抗长期湿热应力的能力进行了试验研究。选择2款Au-Al键合塑封电路,分别设置2组湿热应力试验条件加速Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合界面形貌、成分进行观测,分析长期湿热应力作用下Au-Al键合界面微观结构演变对键合强度及可靠性的影响。试验结果表明,湿热环境对塑封电路Au-Al键合界面结构和可靠性有明显的影响,Au-Al界面易形成金属间化合物且生长较快,且随着时间的增加,键合界面产生裂纹和空洞,力学性能降低。
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关键词
长期湿热
au-al键合
金属间化
合
物
退化
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职称材料
Au-Al双金属键合可靠性分析
被引量:
7
6
作者
程春红
许洋
刘红兵
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期562-565,共4页
键合是半导体器件生产过程中的关键工序,对器件的产品合格率和长期使用的可靠性影响很大。在半导体器件中Au-Al键合系统的失效现象屡有发生,但又不可避免的使用,因此Au-Al双金属键合的可靠性备受人们的关注。通过分析Au-Al双金属键合的...
键合是半导体器件生产过程中的关键工序,对器件的产品合格率和长期使用的可靠性影响很大。在半导体器件中Au-Al键合系统的失效现象屡有发生,但又不可避免的使用,因此Au-Al双金属键合的可靠性备受人们的关注。通过分析Au-Al双金属键合的失效机理,提出了Au-Al双金属键合的正确设计方法及工艺控制措施,给出了多个批次多个品种的Au-Al双金属键合的实际使用结果。研究表明,只要设计正确,采用有效的工艺控制措施,在结温150℃以下使用,采用Au-Al双金属的器件仍然可以应用在高可靠场所。
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关键词
关
键
工序
合
格率
au-al键合
失效机理
结温
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职称材料
长期湿热下塑封电路Cu-Al和Au-Al的金属间化合物生长差异探究
被引量:
1
7
作者
陈光耀
冯佳
+2 位作者
虞勇坚
戴莹
吕栋
《电子质量》
2022年第1期50-53,共4页
为探究塑封电路Cu-Al、Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,分别设置2组湿热应力试验条件加速Cu-Al、Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合界面形貌、成分进行观测。试验结果表明:湿热环境下塑封电路Cu-Al键合...
为探究塑封电路Cu-Al、Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,分别设置2组湿热应力试验条件加速Cu-Al、Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合界面形貌、成分进行观测。试验结果表明:湿热环境下塑封电路Cu-Al键合界面金属间化合物生长速率比Au-Al慢的多,具有良好的键合界面,无明显影响力学性能的裂纹、空洞的产生。
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关键词
湿热环境
Cu-Al
键
合
au-al键合
金属间化
合
物
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职称材料
题名
Au-Al键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究
被引量:
1
1
作者
张健健
吴超
陶少杰
机构
宏茂微电子(上海)有限公司
出处
《中国集成电路》
2024年第6期82-89,共8页
文摘
引线键合工艺是半导体封装过程中十分重要的一道工序,键合质量的提高基于键合可靠性的提升,而键合界面对键合的可靠性,乃至对电子元器件的服役性能和使用寿命都有着极大的影响。但是,在键合完成初期,由于会形成少量的金属间化合物(IMC)。而且,随着时间的增加和温度的升高,金属间化合物会增加。金属间化合物过多时易导致键合强度降低、变脆,以及接触电阻变大等问题,应该看到,脆性的金属间化合物会使键合点在受周期性应力作用时引发疲劳破坏,最终可导致器件开路或器件的电性能退化。其中,金属间化合物的形成和可肯达尔(Kirkendall)空洞是金铝(Au-Al)键合失效的主要失效机理。本文结合充分的实验测试数据及相关文献,综述键合界面上金属间化合物的形成以及演变机理,并且从不同种类的金线、芯片焊盘的铝层厚度、不同焊线的模式、不同类型的封装树脂,四个方面探讨键合界面金属间化合物对可靠性的影响。
关键词
au-al键合
界面
金属间化
合
物
Kirkendall空洞
高温储存实验
键
合
模式
Keywords
au-al
bonding interface
intermetallic compounds
Kirkendall voids
high temperature storage experi-ments
wire bonding modes
分类号
TN405 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
电解质类污染物对Au-Al键合界面的可靠性影响
被引量:
1
2
作者
解启林
霍绍新
机构
中国电子科技集团公司第三十八研究所
出处
《电子工艺技术》
2013年第6期342-344,355,共4页
基金
国防基础科研项目(项目编号:A1120132016)
文摘
初步探讨了Au-Al键合界面处于电解质类污染物中发生的失效行为及其机理。分析认为电解质类污染物作用于Au-Al键合界面后,发生了电化学腐蚀反应而加速Au-Al键合提前失效。在实际生产中,实施多芯片组件组装、调试与检验全过程的质量过程控制以及确定多芯片组件合适的气密封指标可以有效排除外来污染物对Au-Al键合界面可靠性的不利影响。
关键词
au-al键合
界面
电解质类污染物
电化学腐蚀
Keywords
au-al
bonding-interface
Electrolyte pollutant
Electrochemical corrosion
分类号
TN60 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
半导体器件中Au-Al键合失效机理及影响因素研究进展
3
作者
胡会能
吴廉亿
雷祖圣
机构
航空航天部
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
1991年第6期11-17,共7页
文摘
半导体器件中 Au-Al 键合系统失效在国外早就引起重视,许多专家学者在此领域进行了广泛和深入的研究工作。目前在国內尚未看到有关这方面的文献报道,而 Au-Al 系键合失效现象却在不断涌现。本文就国外近20多年来对 Au-Al 系统失效机理及影响因素的研究工作进行了介绍和评述。
关键词
au-al键合
失效
半导体
金属化
合
物
分类号
TN305 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
不同温度应力下陶封器件Au-Al键合可靠性研究
4
作者
李振远
万永康
虞勇坚
孟智超
机构
中国电子科技集团公司第五十八研究所
出处
《舰船电子工程》
2023年第12期223-227,共5页
基金
科技部国家重点研发计划“高温传感器专用ASIC工艺平台开发”(编号:2021YFB3202703)资助。
文摘
为研究不同温度应力对Au-Al键合的可靠性影响,对陶封器件采用温度循环试验、高温贮存试验,分析陶封器件Au-Al键合点的金属间化合物(IMC)微观组织结构。结果显示,两种温度应力条件下都出现明显分层现象,且由于固固扩散反应,分层界面处应力集中,裂纹更易萌生扩展,降低可靠性;对比3000次温循、150℃/360h、250℃/360h试验条件下分层界面处的裂纹形貌,裂纹长度逐渐增加,说明恒定温度应力更易促进IMC裂纹生长,且温度越高,裂纹生长越快,对器件可靠性影响也越大。
关键词
陶瓷封装
au-al键合
温度应力
金属间化
合
物
可靠性
Keywords
ceramic packaging
au-al
bonding
temperature stresses
intermetallic compound
reliability
分类号
TN605 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
长期湿热环境下塑封电路Au-Al键合退化研究
被引量:
1
5
作者
陈光耀
虞勇坚
戴莹
邹巧云
吕栋
陆坚
机构
中科芯集成电路有限公司
出处
《电子与封装》
2021年第7期7-10,共4页
文摘
为评估塑封电路Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,对Au-Al键合界面抵抗长期湿热应力的能力进行了试验研究。选择2款Au-Al键合塑封电路,分别设置2组湿热应力试验条件加速Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合界面形貌、成分进行观测,分析长期湿热应力作用下Au-Al键合界面微观结构演变对键合强度及可靠性的影响。试验结果表明,湿热环境对塑封电路Au-Al键合界面结构和可靠性有明显的影响,Au-Al界面易形成金属间化合物且生长较快,且随着时间的增加,键合界面产生裂纹和空洞,力学性能降低。
关键词
长期湿热
au-al键合
金属间化
合
物
退化
Keywords
repeated hygrothermal
au-al
bonding
intermetallic compound
degradation
分类号
TN306 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
Au-Al双金属键合可靠性分析
被引量:
7
6
作者
程春红
许洋
刘红兵
机构
中国电子科技集团公司第十三研究所
出处
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第7期562-565,共4页
文摘
键合是半导体器件生产过程中的关键工序,对器件的产品合格率和长期使用的可靠性影响很大。在半导体器件中Au-Al键合系统的失效现象屡有发生,但又不可避免的使用,因此Au-Al双金属键合的可靠性备受人们的关注。通过分析Au-Al双金属键合的失效机理,提出了Au-Al双金属键合的正确设计方法及工艺控制措施,给出了多个批次多个品种的Au-Al双金属键合的实际使用结果。研究表明,只要设计正确,采用有效的工艺控制措施,在结温150℃以下使用,采用Au-Al双金属的器件仍然可以应用在高可靠场所。
关键词
关
键
工序
合
格率
au-al键合
失效机理
结温
Keywords
key process
qualified rate
au-al
bonding
failure mechanism
junction temperature
分类号
TN305.93 [电子电信—物理电子学]
TN406 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
长期湿热下塑封电路Cu-Al和Au-Al的金属间化合物生长差异探究
被引量:
1
7
作者
陈光耀
冯佳
虞勇坚
戴莹
吕栋
机构
中国电子科技集团公司第五十八研究所
出处
《电子质量》
2022年第1期50-53,共4页
文摘
为探究塑封电路Cu-Al、Au-Al键合点在长期湿热环境下的可靠性,分别设置2组湿热应力试验条件加速Cu-Al、Au-Al键合退化。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对键合界面形貌、成分进行观测。试验结果表明:湿热环境下塑封电路Cu-Al键合界面金属间化合物生长速率比Au-Al慢的多,具有良好的键合界面,无明显影响力学性能的裂纹、空洞的产生。
关键词
湿热环境
Cu-Al
键
合
au-al键合
金属间化
合
物
Keywords
hygrothermal environment
Cu-Al bongding
au-al
bongding
intermetallic compound
分类号
TN306 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Au-Al键合界面金属间化合物对可靠性影响的研究
张健健
吴超
陶少杰
《中国集成电路》
2024
1
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职称材料
2
电解质类污染物对Au-Al键合界面的可靠性影响
解启林
霍绍新
《电子工艺技术》
2013
1
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职称材料
3
半导体器件中Au-Al键合失效机理及影响因素研究进展
胡会能
吴廉亿
雷祖圣
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
1991
0
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职称材料
4
不同温度应力下陶封器件Au-Al键合可靠性研究
李振远
万永康
虞勇坚
孟智超
《舰船电子工程》
2023
0
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职称材料
5
长期湿热环境下塑封电路Au-Al键合退化研究
陈光耀
虞勇坚
戴莹
邹巧云
吕栋
陆坚
《电子与封装》
2021
1
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职称材料
6
Au-Al双金属键合可靠性分析
程春红
许洋
刘红兵
《半导体技术》
CAS
CSCD
北大核心
2011
7
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职称材料
7
长期湿热下塑封电路Cu-Al和Au-Al的金属间化合物生长差异探究
陈光耀
冯佳
虞勇坚
戴莹
吕栋
《电子质量》
2022
1
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职称材料
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