银金钯合金线封装导线新秀
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面对近10年来金价大幅上扬,IC、SAW、LED产业封装上开始推出铜线以取代传统纯金线作为打线接合线材;不过铜线具有容易氧化及腐蚀、可靠度差、硬度高、焊线作业参数窄、打线速度慢、良率不佳、晶片容易破损等缺点,尤其在新兴热门的叠球打线接合封装制程上,铜线遭遇极大困难。
封装厂不得不采用「金铜混打」的变通方案,可是仍然不能完全克服叠球在金/铜介面所出现的品质不佳问题。许多封装厂尝试采用纯银线,惟纯银线打线接合时,容易与晶片上的铝镀层产生Ag2Al或Ag4Al等介金属化合物,同时,银与铝的扩散速率差异极大,容易在介金属化合物层产生孔洞,在高压、高温或高湿的可靠度试验环境下,其介金属化合物层容易龟裂,导致电子元件损毁或失效,此外,纯银线在铝垫打线接合的湿气腐蚀以及在含水气环境通电时,严重的银电解离子迁移,更导致正负极短路及元件失效。
近期国内乐金公司成功发展出一种具特殊晶粒组织的银金钯(Ag-Au-Pd)合金线,此种创新线材与铝垫打线接合后的接点界面,会形成足够的介金属层,确保接合效果,并在后续电子产品使用时,这些界面介金属化合物成长速度极慢,经DDR及BGA封装实际打线接合验证显示,其可靠度较传统金线与铜线更为优异。
此外,银金钯合金线在一般环境中具有极佳的抗氧化性,其材质硬度、焊线作业参数、作业性、打线制程速度及良率等均与纯金线接近,特别是在焊线作业上,银金钯合金线与纯金线同样可应用在叠球打线接合封装上,但铜线在此一应用上,已被证实几乎不可行。
银金钯合金线的价格仅纯金线3成,被认为是纯金线最理想的替代材料,21世纪IC、SAW及LED封装导线最佳选择。