镀钯铜线性能对键合质量的影响研究.pdf

第２２卷　 第５期 材　 料　 科　 学　 与　 工　 艺 Ｖｏｌ２２ Ｎｏ５ 　 　 ２０ １４年１０月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｏｃｔ． ２０１４ 　 　 　 　 　 　 镀钯铜线性能对键合质量的影响研究 １ ２ １ 曹　 军 ，范俊玲 ，薛铜龙 （１．河南理工大学 机械与动力工程学院，河南 焦作 ４５４０００；２．焦作大学 化工与环境工程学院，河南 焦作 ４５４００３） 摘　 要：研究了不同性能镀钯铜线对其键合质量的影响，分析了不同钯层厚度、不同延伸率和拉断力、镀钯铜线热影响 区长短对铜线键合质量的作用机制．研究结果表明：镀钯铜线钯层厚度过小会造成Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ⁃Ｆｌａｍｅ⁃Ｏｆｆ（ＥＦＯ）过程中的 Ｆｒｅｅ Ａｉｒ Ｂａｌｌ（ＦＡＢ）偏球、第一焊点形状不稳定及钯层分布不均匀；延伸率过小和拉断力过大会造成焊点颈部应力集中， 并产生微裂纹而造成焊点的拉力和球剪切力偏低；镀钯铜线的高强度和低延伸率降低其再结晶温度，造成长的热影响区 和颈部晶粒粗大，降低其力学性能，焊接过程中产生颈部裂纹和塌丝． 关键词：镀层厚度；延伸率；拉断力；热影响区；键合 － － － 中图分类号：ＴＧ２４９．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ０２９９（２０１４）０５ ００４８ ０６ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｄ ｗｉｒｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｂｏｎｄｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ １ ２ １ ＣＡＯＪｕｎ ，ＦＡＮＪｕｎｌｉｎｇ ，ＸＵＥ Ｔｏｎｇｌｏｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅＮａｎ Ｐｌｏｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｔｉｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉａｏｚｕｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ４５４００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｄ ｃｏａｔｅｄ ｃｏｐｐｅｒ ｗｉｒｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｐｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｗｉｒｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ／ ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｗｉｒｅＨＡＺｏｎｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆ ｃｏｐｐｅｒｗｉｒｅｂｏｎｄｉｎｇｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｔ ｉｓｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｓｍａｌｌ Ｐｄ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｃａｎ ｃａｕｓｅ ｔｈｅ Ｐｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｔｏ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ ｎｏｎ⁃ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ ｏｎ Ｆｒｅｅ Ａｉｒ Ｂａｌｌ ａｆｔｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｆｌａｍｅ Ｏｆｆ，ｌｅａｄ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ Ｇｏｌｆ ｂａｌｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂａｌｌ ｓｈａｐｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ａｓｔａｂｌｅ． Ｓｍａｌｌ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｍａｙ ｃａｕｓｅ ｍｉｃｒｏ⁃ｃｒａｃｋ ａｔ ｔｈｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｎｅｃｋ，ｔｈｕｓ ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ ｉｎ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｂｏｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ． Ｈｉｇｈ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｍａｌｌ ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｃｏ