在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，鍵合引線是芯片與外部電路連接的關(guān)鍵，其可靠性直接決定了整個(gè)器件的壽命。然而，很多生產(chǎn)商可能會(huì)忽略一個(gè)問(wèn)題，就是鍵合引線的存儲(chǔ)老化。本文科準(zhǔn)測(cè)控小編就給大家詳細(xì)講解鍵合引線存儲(chǔ)老化的原理、標(biāo)準(zhǔn)和管控方法，并給出實(shí)用建議，為有需要的朋友提供參考。
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一、什么是鍵合引線存儲(chǔ)老化？
工廠通常會(huì)集中采購(gòu)引線并存放數(shù)周至2 年，然而，存放時(shí)間越久，隨著金屬內(nèi)應(yīng)力釋放、晶粒長(zhǎng)大，會(huì)導(dǎo)致引線的拉斷力下降、延伸率波動(dòng)，直接引發(fā)鍵合斷線、虛焊、良率暴跌。這種現(xiàn)象被稱為鍵合引線的存儲(chǔ)老化。
根據(jù)ASTM（美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)）在20世紀(jì)80年代中期進(jìn)行的一項(xiàng)系統(tǒng)性研究，25μm（1mil）線徑的金絲和鋁絲在22.8℃±1.6℃環(huán)境中存放兩年，其性能確實(shí)發(fā)生了顯著變化。
二、硬態(tài)引線：前6周最關(guān)鍵！
研究發(fā)現(xiàn)，硬態(tài)、拉拔態(tài)的鍵合引線在生產(chǎn)后的6周內(nèi)，拉斷力會(huì)快速下降5%~15%。所以，如果您使用的是硬態(tài)引線，且?guī)齑鏁r(shí)間超過(guò)一個(gè)半月，那么鍵合工藝的穩(wěn)定性可能大打折扣，這也是為什么很多制造商通常在引線到貨后一周或一個(gè)月內(nèi)即用完，就是為了避開(kāi)老化窗口期。但對(duì)于小批量、多品種的生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，這個(gè)細(xì)節(jié)容易被忽視。
三、應(yīng)力消除態(tài)和退火態(tài)：更安全的選擇
相比之下，應(yīng)力消除態(tài)和退火態(tài)的鋁絲和金絲表現(xiàn)更加穩(wěn)定。在整個(gè)兩年的測(cè)試周期內(nèi)，它們的拉斷力始終保持在規(guī)定范圍內(nèi)。以含1%硅的鋁絲為例，雖然延伸率在存儲(chǔ)期間可能升高或降低，但整體仍處于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的極限范圍內(nèi)。而且，到測(cè)試周期結(jié)束時(shí)，大部分參數(shù)會(huì)恢復(fù)到中間值。
四、存儲(chǔ)環(huán)境：室溫恒定是關(guān)鍵
還有一點(diǎn)需要關(guān)注：鍵合引線必須存放在幾乎恒定的室溫環(huán)境中，同時(shí)需要避免譬如陽(yáng)光直射、開(kāi)門通風(fēng)導(dǎo)致的溫度波動(dòng)，也不能靠近熱源（如加熱設(shè)備、散熱器）。即使是經(jīng)過(guò)ASTM認(rèn)證的引線，如果存儲(chǔ)環(huán)境失控，老化特性也會(huì)大打折扣。
五、為什么仍有廠商堅(jiān)持6個(gè)月報(bào)廢？
盡管研究證實(shí)退火態(tài)引線可安全使用長(zhǎng)達(dá)2年，但不少?gòu)S商仍然會(huì)將存儲(chǔ)超過(guò)6個(gè)月的引線直接報(bào)廢。原因主要有兩點(diǎn)：
1. 環(huán)境不可控：實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)條件很難做到2年內(nèi)恒定室溫
2. 新型合金缺乏老化數(shù)據(jù)：現(xiàn)代金絲添加了更高含量（高達(dá)1%）的穩(wěn)定元素，其長(zhǎng)期老化特性尚未經(jīng)過(guò)跨廠商的系統(tǒng)驗(yàn)證
六、如何精準(zhǔn)把控鍵合引線的可靠性？
鍵合引線不管是存儲(chǔ)了3個(gè)月、6個(gè)月還是2年，也不管是金絲、鋁絲，還是粗細(xì)線徑（從25μm到500μm以上），只有通過(guò)實(shí)際測(cè)試才能獲得可靠判斷依據(jù)。推拉力測(cè)試機(jī)可以對(duì)鍵合引線進(jìn)行精準(zhǔn)的拉斷力測(cè)試、焊點(diǎn)推力測(cè)試和焊球剪切力測(cè)試，幫助量化老化影響，優(yōu)化報(bào)廢策略，保障工藝穩(wěn)定，滿足體系審核。
七、實(shí)用建議總結(jié)
綜上，科準(zhǔn)測(cè)控小編為工程師們總結(jié)了幾點(diǎn)實(shí)用的建議：
1. 優(yōu)先選用應(yīng)力消除態(tài)或退火態(tài)引線，避免硬態(tài)引線的快速衰減風(fēng)險(xiǎn)
2. 嚴(yán)格控制存儲(chǔ)環(huán)境，做到恒溫、避光、遠(yuǎn)離熱源
3. 建立引線批次管理制度，對(duì)超過(guò)6個(gè)月的庫(kù)存進(jìn)行復(fù)測(cè)
4. 配備推拉力測(cè)試機(jī)，定期抽檢存儲(chǔ)中及啟用前的引線，用數(shù)據(jù)說(shuō)話
5. 關(guān)注ASTM標(biāo)準(zhǔn)更新，如F72（金合金）和F487（鋁硅絲）
以上就是科準(zhǔn)測(cè)控小編為您介紹的鍵合引線存儲(chǔ)老化的原理、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)用管控方法。如果您正在為鍵合工藝穩(wěn)定性發(fā)愁，或者想更精準(zhǔn)地把控引線來(lái)料與庫(kù)存質(zhì)量，歡迎聯(lián)系我們，獲取專業(yè)的推拉力測(cè)試解決方案。
