芯片铜线键合界面微结构生成机理与规律研究

项目名称： 芯片铜线键合界面微结构生成机理与规律研究

项目编号： No.50975292

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李军辉

作者单位： 中南大学

项目金额： 34万元

中文摘要： 芯片封装采用铝线和金线互连，由此产生的信号延迟占集成电路（IC）系统总延迟的主要部分，制约着IC系统运行速度和高频特性。而，铜线互连因铜具有优良的电传输特性，信号路径产生的信号延迟大大减小，铜线互连键合将成为高性能IC的必然选择。 针对铜线互连键合发展的技术瓶颈- - 铜的硬度比金和铝大，需施加双倍载荷完成键合，而，双倍载荷引起芯片组织损伤、焊点破坏，导致互连失效，本项目以实现超声铜线键合载荷最小化为目标，从微观层次，探讨不同频率/功率超声能激活铜键合材料的微观特性（晶体位错、原子扩散等）及其软化流变行为，研究铜线键合界面对多形态键合能的吸收与转换通道以及键合微结构的生成，建立相关的数理模型，查明铜线键合界面变形/流动以及生成固溶体、金属间化合物等微结构的机制与条件，弄清高频超声能强化机理和载荷减小的物理本质，并研究铜线键合过程超声能、力、热等多能场的耦合匹配规律，形成高性能铜线互连技术。

中文关键词： 铜线键合；界面微观结构；悬臂铜线键合；高频超声；厚铝工艺

英文摘要：

英文关键词： Copper wire bonding；Interfacial microstructure；Cu-wire overhang bonding；High frequency ultrasonic；Thick Al process