相关实验视频
Updated: Feb 21, 2026
09:51
Atom Probe Tomography Studies on the CuIn,GaSe2 Grain Boundaries
Published on: April 22, 2013
13.4K
通过控制粒度方向来提高半导体包装的电Cu柱的粘合强度
JaeJun Yoon1, TaekSoo Shin2,3, DongJin Kim3
1Department of Semiconductor Convergence Engineering, Sungkyunkwan University, 2066 Seobu-ro, Jangan-gu, Suwon-si, 16419, South Korea.
Scientific reports
|February 19, 2026
概括
电电流密度在高带宽内存包中显著影响铜柱撞击可靠性. 较高的电流密度导致较小的颗粒大小,改变了晶体方向,增加了下切,降低了剪切强度,威胁到半导体包的完整性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 铜 (Cu) 支柱凸起是高级半导体包中的关键互连,如高带宽内存 (HBM).
- 在HBM包装中,输入/输出 (I/O) 密度的增加和曲率的下降导致粘合强度和可靠性问题降低.
- 电工艺,材料特性和加工条件显著影响Cu柱凸起的粘合强度.
研究的目的:
- 为了研究电电流密度对Cu柱凸起的微结构性质的影响.
- 分析电条件,粒度方向,下切成形和Cu柱凸起的剪切强度之间的相关性.
- 为提高下一代半导体包的可靠性提供见解.
主要方法:
- 使用电在不同电流密度 (3.0,8.0和13.0 A/dm2) 的电制造Cu柱凸起.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和电子逆射衍射 (EBSD) 进行了微结构分析,包括粒径大小和方向.
- 测量了Cu柱凸起的下切长度和剪切强度.
主要成果:
- 电电流密度显著改变了Cu柱凸起的粒度方向和大小.
- 电流密度为3.0 A/dm2导致 (111) 方向和更大的粒度 (2.77 μm),而更高的密度 (8.0 和 13.0 A/dm2) 产生了 (100) 和 (110) 方向,粒度较小 (0.93 μm 在 13.0 A/dm2).
- 增加的电流密度导致了更大的下切长度 (从0.43μm到1.72μm) 和切削强度的大幅下降 (从35.77gf到17.65gf).
结论:
- 电电流密度是影响Cu柱碰撞微观结构和机械性能的关键参数.
- 优化电条件至关重要,以减轻下切形成和提高剪切强度,从而提高半导体包装的可靠性.
- 了解电参数,粒度结构和机械性能之间的关系是开发强大的HBM互连的关键.
