刘 美，王志杰，孙志美，牛继勇，徐艳博

（恩智浦半导体（中国）有限公司，天津300385）

1 引言

近年来，随着电子科技的发展，家用及汽车电子中芯片技术节点已经更新到了90 nm、40 nm、28 nm、16 nm等，但在电子封装引线键合中仍会遇到因金属间化合物（IMC）覆盖率低而导致在可靠性实验中发生铜球脱离铝层等问题[1]。在引线键合中，金线与铝层相对于铜线与铝层更易形成金属间化合物。在同样的工艺条件下，提高铜线与铝层之间形成的金属间化合物的覆盖率可以通过优化键合参数和改变键合工具（如设计传输能量更有效的劈刀）等途径来实现。在追求分布均匀并且致密的IMC过程中，常见的有两种分布，一种是IMC分布较均匀但密度疏松；另一种是IMC致密分布在铝层与铜球边缘接触处，但键合区中心几乎没有IMC形成。因此，系统分析引线键合过程中IMC形成区域的分布等问题越来越受到人们的重视。目前，对于该领域人们主要通过有限元模拟和实验的方法来研究，PAN[2]等用有限元方法比较了键合过程中铜引线和金引线产生的应力及对焊盘形变的影响，而对于金属间化合物形成的分析关注较少。CHEN[3]等人主要研究键合参数pre-bleed对Al-Cu金属间化合物的分布与IMC覆盖率的相关性。JAAFAR[4]研究了Au、Cu、Ag 3种引线与Al在相同温度不同烘烤时间下形成的金属间化合物以及这些条件下的推球测试后铝层上的裂纹与形貌。TIAN[5]等人研究了Cu/Al金属间化合物的演化过程，并提出IMC的形成是从铜球边缘向内部形成。目前，通过分析引线键合工艺参数对IMC形成区域的分布研究较少。……