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IMC在UHAST實驗中的腐蝕

嘉峪檢測網        2025-02-27 11:42

鋁焊盤表面暴露于潮濕的環境中發生腐蝕,并且會在氯的加持下加重并加速。其腐蝕路徑如下圖(以金、鋁鍵合為例):

外界環境中的水汽(包含溶于水中的氧氣)穿透塑封體(Compound)進入封裝內部,同存在于塑封體內的Cl離子與Al焊盤表面發生反應,造成Al焊盤表面被腐蝕,并逐步向焊盤內部延申。

但細心的朋友會發現,濕氣除了會進入焊盤表面,同時也會沿wire bonding時金球與焊盤之間擠鋁的位置到達IMC區域,如下圖:

那么問題來了,當濕氣從金球與鋁的縫隙侵入進去接觸到IMC時,在這狹小的空間內,腐蝕如何進行?

當水汽攜帶著Cl離子、氧氣沿Wire bonding產生的擠鋁中進入時,同時與Al層、IMC層、Au層發生接觸,Au屬于惰性金屬,很難發生腐蝕,因此我們只需要考慮Al和IMC的腐蝕即可。

IMC即金屬間化合物,Au與Al鍵合時,不同金屬間化合物。其被腐蝕過程如下:

此時IMC則沿其邊緣由外自內被腐蝕,從而降低金球與鋁焊盤的結合力,當該結合力低于向上的內、外應力時,便會發生焊球脫落,導致產品失效!

記得早前有人問過我遇到這種情況該怎么改善,除了增加IMC覆蓋面積外,還有一個野路子,就是bonding結束后,再用一個大的壓力,將球再壓扁一些,將擠鋁蓋住,如此就延長了水汽的侵入路徑,且增加了侵入阻力,以此延緩腐蝕!

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來源:集成電路封裝設計

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