摘 要：本文主要研究了铜线和金线在老化实验下失效模式数量，剪切拉伸载荷和金属间化合物生长的速率进行比较，论证两种线材的优劣。

首先一开始先简述铜线工艺所处的研究背景和发展趋势，接着说明了进行铜线工艺所需要的键合操作流程，键合工具以及拉弧的过程和所需要的K&S焊线机的基本操作。对于影响铜线工艺质量的参数进行优化，比如键合的时间，温度等都会影响到工艺的质量，并且在整个工艺流程都需要进行气体保护措施，防止氧化。

最后通过老化实验来对比金线和铜线的焊点可靠性的对比，分别是两种焊点上失效模式数量，剪切拉伸载荷和金属间化合物生长的速率进行比较，得出了铜线焊点与芯片之间的生长金属间化合物的速度要明显低于金线焊点，其本质原因是因为铜与铝之间的原子尺寸大于金与铝之间。铜线焊点相对于金线焊点而言，铜线焊点在老化1-10天之内的剪切载荷为140,142,143,145,148,150,159,186,188,192，金线焊点在老化1-10天之内剪切载荷为110,112,134,142,184,230,240,244,255,270，相比较而言铜线焊点拥有更加稳定的剪切断裂载荷，并且在老化一段时间后，铜线焊点具有更好的力学性能。

关键词：弹坑；失效模式；铜线焊点

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-4

1.1 引言-4

1.2研究现状和发展动态-5

1.3内容的基本安排-5

第二章  铜线工艺的基本原理-7

2.1 半导体封装介绍-7

2.2 键合工艺的内容-7

2.2.1 键合质量的判定标准-8

2.2.2 电子打火系统（EFO).

2.2.3 超声系统.

2.2.4 键合工具-9

2.2.5 引线轮廓成型（拉弧） 过程-10

2.3球焊的过程-11

2.4 K&S公司焊机简介-13

2.5 本章小结-17

第三章  铜线工艺的工艺参数及优化-18

3.1铜线超声球焊的劈刀-18

3.2铜线工艺的工艺参数-19

3.2.1 键合的温度-19

3.2.2 键合的时间-19

3.2.3 超声功率及键合压力-19

3.2.4 焊盘-19

3.3 气体保护装置-20

3.4弹坑实验-22

3.4.1 材料-22

3.4.2 弹坑步骤-22

3.4.3 芯片表面示范图-24

3.5 本章小结-25

第四章 金线，铜线焊点可靠性对比实验-25

4.1 实验材料及方法-25

4.2 实验结果与分析-27

4.2.1 金，铜不同材质焊点上的金属化合物生长情况-27

4.2.2 金，铜线球焊焊点剪切断裂载荷和失效模式-29

4.2.3 金，铜线球焊拉伸断裂载荷和失效模式-33

4.3本章小结-35

第五章 设计小结-36

参考文献-37