燒結金(Au)接合技術:AuRoFUSE™預製件
使用AuRoFUSE™的高密度封裝用燒結金(Au)接合技術
本技術是在事前將接合體乾燥使其流動性消失,藉此抑制接合體噴濺並使其難以往水平方向擴展,從而可做到窄間距接合。迄今為止已成功形成5µm尺寸的凸塊,有望作為接合需高密度封裝的覆晶鍵合以進行應用。
AuRoFUSE™預製件技術介紹
■特色
- ① 可以製作多種尺寸和形狀的Au凸塊
(最小實績:5µm大小、5µm間隙) - ② 為具有多孔質結構的接合體,因此有優異的壓縮變形能力
- ③ 加壓時較少往水平方向變形,因此可以進行高密度封裝
- ④ Au為主要成分,因此不易發生氧化和遷移
- ⑤ 可在相對較低的溫度(200℃~)和大氣條件下進行接合
- ① 自由的形狀設計
- ② 高壓縮性
- ③ 間距較窄的凸點排列
③ 鍵結壓力增加時的形狀變形率
■預設用途
光電半導體(LED與LD)、功率半導體、IC專用的晶片貼裝材料
■AuRoFUSE™預製件製作方法
- ① 對接合物件基板底層,施行Au/Pt/Ti金屬化處理
- ② 將光阻塗佈在金屬化處理後的接合物件的基板上
- ③ 將符合預製件形狀的光罩遮蔽接合對象的基板,進行曝光和顯影,製作光阻框
- ④ 將AuRoFUSE™倒入製作好的光阻框中
- ⑤ 在室溫下真空乾燥,乾燥後用刮板刮取剩餘的Au粒子
- ⑥ 加熱預燒結後,剝離並清除光阻框
■AuRoFUSE™預製件和其他材料的比較
(〇) AuRoFUSE™預製件
- 在接合前將膏材乾燥使其流動性消失,藉此能夠抑制膏材向外擴展,並可做到高密度封裝
- 由於是多孔質結構,所以要變形很容易,即使電極間存在高低差異、基板翹曲或厚度不一的情況下,也可進行接合
(△) 銲錫材料
- 隨著凸塊間距變得微細,銲錫材料在熔化時會向外擴展,因此存在因電極間接觸而引起短路
(△) 無電解電鍍
- 雖然可實現窄間距,但由於接合時需要相對較高的壓力,因此存在造成晶片損壞
AuRoFUSE™預製件不會向外擴展,而且比電鍍凸塊柔軟
■接合範例:覆晶鍵合
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Recommended condition
Pretreatment: UV ozonation, etc. Thermo-Compression: 200℃, 20MPa, 10sec. Post-Bake: 200℃, 60min.
■特性表
AuRoFUSE™ preform_200℃, 20MPa, 10sec | |
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電阻率 (µΩ·cm) | 4.5 |
熱傳導率 (W/mK) | 200 |
楊氏模量 (Gpa) | 57 |
剪斷強度 (Mpa) | >30 |
CTE:熱膨脹係數 (ppm/K) | 14 |
基底膜 | Au/Pt/Ti, Au/Pd/Ni |