产生芯片弹坑问题的因素是多种多样的,一般将其定性为:只是由于在压焊过程中的一些不当造成的,这是很片面的解释。需从各个方面仔细分析向题的具体原因,才能减少或完全避免芯片弹坑问题的出现。鉴于此,笔者在多年从事芯片封装行业的基础上,结合在实际过程中遇到的芯片弹坑问题做一仔细探讨,供参考。
部分产品测试参数不合格,开帽后发现铝垫上出现了异常(图1)。对于这些现象的发生,需要认真从压焊工序的工艺参数、材料、制具等各方面去分析和解决。
芯片铝层破坏会影响弹坑吗
坑试验怎么做?附详解!在半导体封装工艺中,弹坑试验是用来评估键合参数以及键合可靠性的。键合工艺使用的材料一般是金线,铜线或铝线,其中铝线一般是在大功率的产品中使用,铜线在解决了可靠性的问题之后应用也越来越多。弹坑试验数据能够指导工艺工程等部门进行工艺设计改进,优化。FA 在进行这种分析时,针对不同的产品类型,一般采用什么样的方法呢?本文介绍几种常见的方法。
1. 铝 (Al bond pad)+ 金线键合(Au wire bond) 目的:分离金球(bond ball)与bond pad,用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂:10% NaOH溶液 温度:室温 腐蚀时间:约5分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是利用铝的两性,通过碱性溶剂把金球和bond pad之间的铝层溶掉,最终把bond pad和金线分离出来,用于检查分析。在腐蚀铝层时,金线不会被腐蚀掉。溶液浓度可根据产品特点进行调整,也有用氢氧化钾的,但不宜用高浓度的碱进行腐蚀,需要控制好时间,否则会对芯片造成损伤。
2. 铝 (Al bond pad)+ 金线键合(Au wire bond) 目的:检查bond pad,不关注bond ball 试剂:碘化钾,单质碘,纯水, KI : I2 : DI =115g : 65g : 100g 温度:室温 腐蚀时间:10分钟~15分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是直接把金溶掉,最终把bond pad暴露出来进行检查分析,在腐蚀金的同时,bond pad上面的铝层也会被腐蚀掉。 特点是对金的腐蚀速率较快,缺点是腐蚀不掉的残留物有时较难去除干净。当然去除金的方法还有多种,比如王水,汞等,但王水的氧化性太强,对很多材料都有腐蚀性或者负面影响,汞属于毒性很强的物质一般也不常用,在冶金上面会用于提取金。
3. 铝 (Al bond pad)+ 铜线键合(Cu wire bond) 目的:分离铜球(bond ball)与bond pad,用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂:10% NaOH 温度:室温 腐蚀时间:约5分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是用氢氧化钠溶解铝层,但氢氧化钠不会腐蚀铜线,最终可以把bond pad和铜线分离出来,可以检查bond pad和IMC,与金线IMC检查的方法一样。
4. 铝 (Al bond pad)+ 铜线键合(Cu wire bond) 目的:溶解铜线,用于检查分析 bond pad,不需要保证铜线的完整性 试剂:发烟硝酸 温度:室温 腐蚀时间:30秒~ 1分钟 (取决于样品) 这时可以进行bond pad的检查,此时铝层还在pad上,如果需要进一步把铝层去除,可以接着做下面一步: 试剂:HCL (37% ) 温度:50 °C 腐蚀时间:1分钟~ 3分钟 (取决于样品) 方法说明:该方法是用发烟硝酸直接溶解铜线,但由于铝具有钝化作用而得以保留,该方法分两步分别把铜线和铝层溶解掉,可以检查bond pad的铝层形貌以及去掉铝层后的芯片pad。
电子产品的行业标准
芯片铝层破坏不会影响弹坑。
铝层被破坏可能造成的结果是器件焊接点接触不良,功能失效或者性能退化。还可能造成芯片的各个电极间物理隔离失效,从而出现开路或功能失效,影响器件的电性参数,因此芯片铝层破坏不会影响弹坑。
芯片,又称微电路、微芯片、集成电路。是指内含集成电路的硅片,体积很小。
中国芯片之路如何破局
社会已经从原来的蒸汽时代,电气时代慢慢的转变成了信息化时代。由于技术和产品功能的需要,部分电子信息产品的材料成分中含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有毒有害物质或元素。这些物质的产品在使用中和废弃之后的拆解处理过程中给人体健康和环境带来严重的影响。这些影响都需要进一步规范电子信息产品标识,促进电子信息产品满足环保要求,共同维护生产者、经营者和消费者的合法权益!
U盘行业标准
据中国信息产业网称,我国制定的《信息技术移动存储闪存盘通用规范》报批稿终于定稿,经国家标准化管理委员会批准后,即可发布实施。同时,标准体系内其他的通用规范以及仍在讨论中的智能存储卡技术标准还在进一步研究中。该标准的出台将有利于U盘行业朝着规范化方向健康发展,U盘行业长期以来鱼龙混杂的局面也许将就此终结,此举将使保护U盘消费者的利益有法可依。 U盘行业标准的讨论始于2004年年初。当时国内U行业累计有上百个品牌,其中存在不少U盘工厂采用劣质电子元器件和劣质芯片制造U盘的黑幕,即所谓的“螺丝刀工厂”。这些U盘工厂生产的产品由于质量低劣,在市场上引起了非常不良的影响,也进一步损害了U盘行业的信誉。但是,由于没有统一的行业标准,国家有关部门也无从对其进行处罚,“螺丝刀U盘工厂”因而延续至今。
在此背景下,2004年3月,包括中国电子商会、朗科科技(闪存盘发明专利持有者)、普天信息技术研究院、方正科技、Silicom矽谷《U盘闪存制造商》,华旗资讯、TCL等21家单位成立了闪存盘标准工作组,开始就移动存储器相关技术、质量和生产方面的标准展开研究并制订修订方案,以期确保行业的健康发展,保护消费者利益。工业和信息化部运行监测协调局了解到,2012年1~11月,我国电子信息产品进出口总额10685亿美元,同比增长4.1%,增速比1~10月提高0.8个百分点。
据了解,已形成报批稿的《信息技术移动存储闪存盘通用规范》包括范围、规范性引用文件、术语定义和试验方法等7个部分,对U盘的基本功能、读写速度等性能要求都作了相应规定。
标准一旦实施,那些采用劣质电子元器件、劣质芯片和过时的低速控制芯片等不合标准的U盘将被判定为不合格产品,这些产品将被禁止在市面上销售,而对于那些制造劣质U盘的U盘工厂来说,也是一次根本上的清除。这是U盘行业从成熟走向规范的标志,标准的颁布和有效实施,有利于U盘市场持续、健康、稳定发展,也是对消费者权益有力的保障。
据悉,按照一般流程,标准的制订过程要经过草案、送审、报批和发布等几个阶段。 2004年11月工作组开始起草移动存储标准草案,2006年4月25日工作组整理出标准的送审稿,报批稿已经定稿,进入报批阶段。同时,工作组已经和中国电子技术标准化研究所合作完成了此项标准的检测平台,以利于标准实施后的第三方认证,为其实施做好了准备。
此外,U盘通用规范是整个存储标准体系的一部分。存储卡、微型移动硬盘以及MP3、MP4播放器通用规范也都已经送审。
1、人才。
人才是各大产业发展的根基,是把握未来发展方向的决定性因素。别人为何能掌握众多的核心技术,就是因为具备人才优势。让人才参与先进的技术研究,只要持之以恒,迟早会取得突破。通过不断努力慢慢积累各项核心技术,从而实现自主化可控。目前清华大学,北京大学等中国高校都成立了集成电路学院,有了这些高校的行动布局,相信能为中国持续培养优秀的集成电路人才。
2、产能。
国内大部分的芯片都是靠进口的,本土自有的产能仍无法满足国内所有消费市场的需求。靠进口本身并没有问题,可经历过种种规则措施,有没有想过将来买不到了怎么办,或者对方无理涨价又该如何应对。
因此从产能方面入手,掌握国内可控的芯片生产优势也是值得探索的。
3、材料。
目前主流的芯片都是采用硅材料,而硅材料的大量专利技术就掌握在美国手中,如果想要实现百分比的自主技术,就需要从基础入手,改变芯片的材料方向。
有人提出用石墨烯作为芯片材料,将其作为碳基芯片,性能将在硅基芯片之上,还能换道超车。或者加大对第三代半导体材料的研发,把握未来的芯片材料发展方向。
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