《表7 不同预摩擦运动的周期数对芯片焊盘裂纹数量的影响》

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《铜引线键合中芯片焊盘裂纹成因及消除研究》

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图12为不同预键合摩擦运动的周期数时焊盘裂纹形成的典型形貌，可以看到ILD层上的黑色圆形小点已经深陷到ILD层下，通过表7实验可知，当预键合摩擦运动的周期数为0或1时，ILD层上没有黑色圆形小点；当预键合摩擦运动的周期数为2时，ILD层上发现有黑色圆形小点；当预键合摩擦运动的周期数为3时，在ILD层上发现黑色圆点的概率比预键合摩擦运动的周期数为2时大，且黑色圆点尺寸大小与预键合摩擦运动的周期数为2时没有明显的区别。在预键合摩擦运动的周期数为2时的推球测试中会发现有的铜球下方的金属Al层中间发生了缺陷或分层，如图13所示。图14为推球测试后焊盘铝层及下方的ILD侧面的示意图，黑色圆形小点对ILD层的损伤影响很大。这是由于每增加一次圆周运动，上一次形成的金属化合物在运动中会摩擦影响到下层的铝层，而一般金属间化合物的硬度会比铝层的硬度更大，这相当于增加了摩擦系数或摩擦因子。因此，预键合摩擦运动的周期数越大，在铝层下方的ILD损伤越大，裂纹越多。