钯涂层铜线的接合性和可靠性
电子
半导体
接合与密封
Semiconductor Digest, 2024年4月/5月
DODGIE CALPITO田中贵金属国际(美国)有限公司
TAKESHI KUWAHARA、YUKI ANTOKU田中电子工业株式会社（日本）
高可靠性CHR PCC线包含将原始Pd涂层留在球表面上的独特杂质。
Al焊盘上球键表面的Pd,与Cu9Al4形成三元金属间化合物，防止腐蚀和粘结不良。
除了银以外，铜 (Cu) 是最好的
铜是一种高导电性金属，因此是半导体互连中键合丝的理想材料。然而，铜易氧化，且易受活性卤素（例如氯）的腐蚀，而氯存在于不受控制的环境以及用于封装半导体的电子模塑化合物中。因此，钯包铜（PCC）键合丝应运而生，如今已成为直径小于50微米的细导线的主要键合丝材料，取代了价格更高的金线。
超声热压附线接合是大多数半导体互连中最常用的形式。为此，需要在引线的端部形成熔融的自由气球 (FAB)，然后通过超声波将FAB压接到半导体接合焊盘上以形成快速接合。
然而，当使用PCC线时，在FAB形成期间需要形成气体以防止在许多情况下暴露于过程中的Cu的氧化。该Cu的曝光是由于组成金属之间的表面张力的差异导致Pd涂层在FAB内部流动(在上一篇文章“Tanaka-葡萄酒眼泪和钯涂层铜线-Marangoni效应”中描述了这一现象-3月半导体文摘的pp。请参阅33-34)。
在过去的一年中，Tanaka已经开始生产一系列新的高可靠性PCC线，以防止Pd的流动，并在FAB形成期间保持铜的涂层。
本文从接合性和可靠性方面对传统导线和高可靠性 PCC 导线进行了比较。
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