徐慶升，陳悅霖

（合肥通富微電子有限公司，合肥 230601）

1 引言

在半導體領域，從1947年就開始應用引線鍵合作為初級互連技術[1-2]。與新興的倒裝芯片和硅通孔等互連技術相比，引線鍵合技術具有靈活性好、成本低和可靠性好等優(yōu)勢，仍是目前應用最為廣泛的半導體芯片互連技術[3-7]。引線鍵合技術包括超聲鍵合、熱壓鍵合和熱超聲鍵合三種。熱超聲鍵合由于耗時短、鍵合溫度低和便于自動化等優(yōu)點，成為了工業(yè)生產中最主要的引線鍵合方法[1,3,7]。熱超聲鍵合的第一焊點為球形，第二焊點為楔形，所以又稱為“球-楔鍵合”。第一焊點的形成過程、參數的優(yōu)化、材料學機制、可靠性失效模式與機理等方面均有較為深入和系統(tǒng)的研究和論述[8-13]。因為兩個焊點的外觀形狀、鍵合過程和焊點冶金特性均不相同，所以第一焊點的相關研究結果不適用于第二焊點。雖然針對第二焊點（后簡稱“二焊點”）的研究也有很多[14-17]，但是仍然缺乏較為系統(tǒng)的總結，不能夠很好地幫助工程技術人員解決在研發(fā)和生產中遇到的問題。因為大約有95%的電子器件采用塑料封裝[1]，所以本文較為系統(tǒng)地介紹了塑封器件中第二焊點的研究進展，為鍵合工藝優(yōu)化和良率的提升提供參考，也對相關研究有借鑒意義。

2 二焊點鍵合過程

圖1展示了熱超聲引線鍵合第二焊點的形成過程。劈刀從搜索高度勻速下降到焊接表面后，在超聲能量和鍵合壓力共同作用下，鍵合絲受擠壓而變形；同時，鍵合絲和引線腳鍍層之間相互擴散，形成鍵合界面。之后,焊頭上升到線尾高度，線夾關閉，扯斷線尾。

圖1 熱超聲鍵合第二焊點鍵合過程

從圖2（a）中可以觀察到，在扯斷線尾之前，二焊點包括新月狀焊接區(qū)域（習慣上稱為“魚尾”）和尾焊點。二焊點的跟部（Heel）是指“魚尾”和正常鍵合絲的連接處。扯斷線尾之后，二焊點只有“魚尾”部分，因此二焊點鍵合強度通常是指“魚尾”和框架上內引腳之間的結合強度。尾焊點則會通過影響線尾的形狀和長度，間接影響下一根焊線的空氣球質量。從圖2（b）（c）中可以看出，劈刀的頂端直徑（Tip）、外側倒圓半徑（Outer Radius，OR）和端面傾角（Face Angle，FA）會影響第二焊點“魚尾”的形狀，從而影響二焊點拉力的大??；而尾焊點則與劈刀的內倒角直徑（Chamfer Diameter，CD）和內倒角角度（Inner Chamfer Angle）關系密切。

圖2 焊點外形及其與劈刀的關系

3 二焊點鍵合理論研究

3.1 超聲鍵合機制

由于金屬在空氣中會氧化和吸附氣體，故而其表面存在著表面層，習慣上稱為氧化膜。當兩塊金屬互相接觸，并在壓力作用下發(fā)生塑性形變時，接觸面會延展變大，氧化膜會被撕裂而破碎。這使得兩塊金屬在氧化膜被清除的地方產生潔凈表面并緊密接觸，在金屬鍵和范德華力的作用下，兩塊金屬產生結合強度，這種現象被稱為冷壓焊[19-21]。在冷壓焊機制下結合強度與表面延展率和正壓力之間的關系為[21]：

其中σB是結合強度，σO是基材金屬強度，β是污染物破裂機制區(qū)域占總接觸面積的比例，Y是結合處的表面裸露率，p是基材金屬表面的正壓力，pE是擠出壓力，Y′是臨界表面暴露率。該理論可以很好地解釋熱壓鍵合工藝中鍵合強度的成因[22]，但是無法解釋超聲輸出在超聲鍵合和熱超聲鍵合中所起的重要作用。

當鍵合工具對焊點施加鍵合壓力和超聲振動時，將會對鍵合界面產生正壓力和剪切力。當剪切力小于某一臨界值時，接觸區(qū)域中心部分處于相對靜止的狀態(tài)，而其邊緣將會產生微滑移。當接觸區(qū)域為圓形時，微滑移區(qū)域為環(huán)狀，微滑移區(qū)域內徑可由下面的公式計算[23]：

其中a′為微滑移環(huán)內徑，a為接觸區(qū)域半徑（即微滑移環(huán)外徑），S為剪切力，N為正壓力，μ為靜摩擦系數。當剪切力大于臨界值μN時，鍵合界面兩側的材料產生整體滑移。這樣的相對運動可以破壞金屬表面的氧化膜，使整體金屬產生緊密接觸，從而產生鍵合強度。上述理論被稱為微滑移理論，其在一定程度上說明了超聲振動在鍵合過程中所起的作用，彌補了冷壓焊機制的不足，被用于解釋超聲和熱超聲鍵合強度產生的原因[23-25]。但是，鍵合中發(fā)生的很多物理化學過程，微滑移理論并未考慮。尤其是無法解釋超聲鍵合過程中的擴散速率遠高于同溫度下的熱擴散速率這一現象。

金屬中原子在晶界和位錯等晶體缺陷處的擴散速率要高于在晶內的擴散速率，這些缺陷形成了短路擴散通道。在超聲鍵合過程中，金屬原子是在濃度梯度、化學位梯度和應力梯度的驅動下，通過短路通道進行快速擴散[26-27]?！岸搪窋U散”理論將鍵合過程分成了三個階段：

（1）物理接觸階段。在超聲振動和鍵合壓力作用下，焊點金屬因位錯增殖、滑移而產生大量晶體缺陷，同時發(fā)生塑性流變，表面脆氧化層破裂。

（2）接觸界面擴散階段。原子沿接觸界面、晶界和位錯等通道快速擴散，形成結合層。

（3）結合層增厚階段。鍵合界面的原子在超聲振動、溫度和鍵合壓力作用下繼續(xù)擴散，結合層厚度不斷增加，從而得到足夠的鍵合強度。

“短路擴散”理論闡述了超聲鍵合中鍵合強度產生的過程，指出了金屬原子擴散的驅動力和通道，解釋了超聲鍵合過程中發(fā)生原子快速擴散的原因。該理論結合了冷壓焊機制和微滑移理論，并克服了前兩者的不足。但是，目前關于超聲鍵合機制的理論側重于定性說明，仍然沒有構建起可靠的數學模型。這使得生產中工藝的優(yōu)化十分依賴經驗且效率低下。建立鍵合工藝參數和金屬原子擴散之間的定量關系是一個亟待解決的問題。

3.2 材料學研究

不同種類的金屬之間相互擴散，可能產生固溶體，也可能產生金屬間化合物（Intermetallic Compound，IMC）。IMC往往較硬較脆、導電性較差，會帶來一定的可靠性風險[1,3]。與一焊點不同，二焊點鍵合中常見的Au-Ag和Cu-Ag冶金系統(tǒng)不會產生IMC[3,28-29]，只會發(fā)生兩種金屬互溶。二焊點鍵合強度的主要來源是鍵合絲與內引腳鍍層之間的機械嚙合以及超聲、溫度和壓力導致的相互擴散。

文獻[30]利用透射電子顯微鏡對銅線和鍍銀框架鍵合形成的二焊點進行了研究，確認了在裸銅線和銀鍍層之間存在幾十納米厚的擴散層，并無IMC存在。對鍍鈀銅線和鍍銀框架鍵合情況的研究表明鍍鈀銅線中的鍍鈀層在二焊點鍵合過程中起到了兩個作用：一是有效避免銅線表面氧化；二是在阻礙Cu-Ag相互擴散的同時，形成了Cu-Pd和Ag-Pd的互擴散區(qū)域[30-31]。

雖然Cu-Au冶金系統(tǒng)存在Cu3Au、CuAu和CuAu3三種IMC[29]，但是文獻[32]表明常溫超聲鍵合時，在Cu-Au界面沒有IMC存在。考慮到鍵合溫度上的顯著差異，熱超聲鍵合中Cu-Au鍵合界面是否會形成IMC需要加以研究。

針對二焊點的材料學研究仍有兩方面不足。一方面，已有研究都是以鍵合后的焊點為對象，缺乏對鍵合過程的動態(tài)觀察，不能很好地支持鍵合理論研究。另一方面，金屬間擴散層的微觀結構會影響其力學性能，對鍵合強度產生重要的影響，然而目前尚缺乏對擴散層微觀結構的研究。因此，需要在鍵合過程原位觀察和擴散層微觀結構兩方面開展相關研究。

3.3 數值模擬

因為熱超聲鍵合焊接持續(xù)時間短、作用力復雜且外觀尺寸很小，所以鍵合中的力學過程很少有原位、動態(tài)的研究，相關研究大部分是采用數值模擬方法，其中最常用的是有限元法。關于熱超聲鍵合第二焊點數值模擬的研究相對較少。文獻[17]通過有限元法得到了二焊點的Mises應力分布和等效塑性應變。二焊點跟部和尾焊點部分所受應力和等效塑性應變均較大。尾焊點部分應力、應變較大有利于扯斷線尾，但是跟部應力、應變較大會增加跟部裂紋的風險。

4 二焊點鍵合質量

4.1 二焊點鍵合質量檢測方法

4.1.1鍵合完整性測試

為了及時檢出不良產品，自動焊線機在作業(yè)過程中會利用鍵合完整性測試系統(tǒng)（The Bond Integrity Test System，BITS）對鍵合過程進行在線檢測。BITS系統(tǒng)能夠偵測二焊點相關異常為二焊點不粘（Not Stick on Lead，NSOL）和短尾（Short Tail，SHTL）。圖3（a）（b）為正常鍵合情況下二焊點BITS偵測過程的示意圖，其中芯片和內引腳都已接地。在劈刀達到線尾高度后線夾會關閉。由于鍵合絲有一定的延展性，故而線夾關閉后，焊頭再上升一段距離后才會扯斷線尾。在此期間，機臺會進行SHTL偵測。若線夾和芯片/內引腳處于連通狀態(tài)，則說明線尾長度符合要求。在此之后，機臺開始進行NSOL偵測。若線夾和芯片/內引腳處于斷路狀態(tài)，則說明二焊點完整。

圖3 二焊點BITS偵測過程

如圖3（c）所示，在NSOL偵測過程中，如果線夾和芯片/內引腳之間處于導通狀態(tài)，機臺會報警發(fā)生NSOL。導致NSOL報警的常見原因有鍵合參數不合適，機臺故障，產品壓合不良，劈刀沾污或磨損，內引腳鍍層不良、沾污或氧化，線材沾污或氧化等。

如圖3（d）所示，在SHTL偵測過程中，如果在線夾和芯片/內引腳之間處于斷路狀態(tài)，說明在焊頭到達機臺設定的扯斷線尾位置之前，線尾就已經與內引腳斷開，線尾長度小于需要的長度，這種情況下機臺就會發(fā)出SHTL報警。鍵合參數不佳，劈刀選擇不當和材料異常都會引起短尾問題。在拉斷線尾之前，尾焊點部分鍵合絲與內引腳之間的結合強度被稱為尾焊點強度。有研究表明，合適的尾焊點強度是避免SHTL的必要條件[33-35]。需要注意的是，使“魚尾”結合強度達到最優(yōu)的鍵合參數并不一定能夠使尾焊點強度也達到最優(yōu)[15]，優(yōu)化二焊點參數時需要兼顧兩者。

4.1.2二焊點拉力測試

因為在塑封產品中，框架、塑封料和鍵合絲的熱膨脹系數不匹配使線弧受到過大的應力作用是產品中二焊點失效的重要原因之一，所以目前常用二焊點拉力測試來評估二焊點的牢固程度。二焊點拉力測試是指用鉤針在距離二焊點跟部一倍線徑處垂直向上鉤斷鍵合絲，測得拉力值。如圖4所示，F為鉤針所受的拉力（即拉力機測得的拉力），fwd和fwt分別為鍵合絲對一焊點和二焊點的沿線拉力，則有[1]：

圖4 拉力測試中鍵合絲受力

其中H為兩個焊點焊接表面的高度差，h為鉤針位置與較高焊接表面的高度差，d是線弧長度，ε為鉤針投影點距二焊點水平距離與兩個焊點間水平距離的比值，φ為鉤針拉力方向與垂直方向的夾角。

對于同一引線框架，H的大小主要由芯片厚度決定。若線弧形狀為標準線弧，在d和H一定時，h由線弧高度決定。當鉤針垂直向上時，φ=0°，則式（4）可以化簡為：

從式（5）中可以看出二焊點拉力值會受到線弧高度、線弧長度、鉤針位置和芯片厚度等因素的影響。這說明二焊點拉力值并不完全由二焊點強度決定，只是對二焊點強度的一種定性評估方法。

在二焊點拉力測試中，除了二焊點拉力值之外，一般也需要考察拉力測試后二焊點失效模式和“魚尾”殘留比例。通過觀察失效模式和“魚尾”殘留比例可以確認失效的原因是跟部強度低還是界面強度低。需要注意的是，二焊點處線弧與鍵合界面的夾角也會影響“魚尾”殘留比例，“魚尾”殘留比例也只是一種大致評估界面強度的方法。在實際生產中，需要結合二焊點拉力值、失效模式和“魚尾”殘留比例等幾個方面來綜合評估二焊點強度。

4.2 二焊點質量影響因素

4.2.1鍵合參數

傳統(tǒng)上，熱超聲鍵合的4個主要參數為鍵合溫度、超聲功率、鍵合時間和鍵合壓力。

鍵合溫度是熱超聲鍵合中最重要的參數。實驗表明，鍵合溫度降低會使二焊點鍵合強度下降[36]。溫度降低會抑制原子熱運動，不利于鍵合界面處原子的擴散，所以在條件允許的情況下，提高鍵合溫度會幫助提升鍵合強度。但是，溫度過高會導致有機基板轉變?yōu)楦邚棏B(tài)、引發(fā)引線框架銀鍍層及銅合金基材氧化、裝片膠空洞、塑封分層等問題[3]。一般鍵合溫度根據基板或框架的材質、鍵合絲材質、產品種類和特點來確定。

增大超聲功率也可以促進原子擴散，提升二焊點結合強度。但是過大的超聲功率會使二焊點的跟部和“魚尾”受損[16]，導致二焊點強度降低，甚至在可靠性試驗中產生跟部斷裂。對于尾焊點，過大的超聲功率也會產生“過鍵合”，從而導致線尾長度或形狀異常，影響鍵合作業(yè)。鍵合劈刀的磨損也與二焊點的超聲功率有關。過大的二焊點超聲功率會顯著加重劈刀磨損，縮短其壽命。

鍵合時間決定了超聲功率作用的時間長短。過短則原子擴散不充分，二焊點強度減弱；過長則可能會導致跟部產生裂紋，減弱二焊點強度。

鍵合絲在鍵合壓力作用下的塑性形變過程會清除焊接表面的氧化層，增加鍵合絲和內引腳金屬的直接接觸面積，從而影響二焊點強度[37-38]。鍵合壓力過小會使得二焊點界面強度降低。在一定范圍內，增加鍵合壓力可以增加二焊點強度[14]。當有引線腳振動問題存在時，利用適宜的超聲功率結合較大的鍵合壓力可以優(yōu)化“魚尾”撕裂的情況，并獲得良好的二焊點拉力值[35,39]。但是，增大鍵合壓力對二焊點強度的改善作用是有限的。當超過臨界點后，再增加一定的壓力，拉力值不再增加，基本平穩(wěn)[14]。如果繼續(xù)加壓，壓力過大，則會抑制換能器和劈刀的振動，降低二焊點界面強度；同時也增加了二焊點跟部產生裂紋的風險，使二焊點拉力強度降低。

表1中展示了金線鍵合過程中超聲功率、鍵合壓力和鍵合時間對二焊點的影響。

表1 金線鍵合過程中超聲功率、鍵合壓力和鍵合時間對二焊點的影響[16]

此外，目前主流全自動球焊機都添加了摩擦（Scrub）功能。開啟摩擦功能時，焊頭在X-Y工作臺的帶動下，做直線或曲線運動，可以使劈刀端部在超聲振動之外再增加一個運動分量，起到提高焊接強度和減少焊接時間的作用。在一些傳統(tǒng)參數無法有效鍵合的情況下，可以在摩擦功能的幫助下獲得理想的二焊點[40]。此外，使用摩擦功能也有助于增強工藝的穩(wěn)定性，提高生產效率[35,41]。合適的摩擦參數可以改善尾焊點，減少SHTL發(fā)生的幾率。在QFN等產品中，為了避免內引腳與換能系統(tǒng)發(fā)生共振引起二焊點質量問題，往往不使用超聲輸出，而用頻率較低的摩擦動作，結合較大的鍵合壓力來完成二焊點焊接[17,42-43]。

4.2.2鍵合工具

熱超聲鍵合所用的鍵合工具，又稱劈刀或毛細管（Capillary），是球焊機和焊接點之間能量耦合的媒介。選擇合適的劈刀對提升二焊點的質量非常重要。劈刀對二焊點的影響主要在兩個方面，其一是劈刀端部的外形尺寸直接影響二焊點的外形，其二是劈刀端面的后處理工藝（Finishing）會影響超聲能量的耦合情況。

如圖2（b）和（c）所示，劈刀的Tip大小會影響二焊點的長度，一般在條件允許的情況下Tip越大，二焊點拉力值越大。FA會影響二焊點的厚度，FA過大會導致“魚尾”過薄，過小會使得“魚尾”面積變小，都會導致二焊點拉力值降低。FA取值為4°、8°或11°的劈刀較為常見。OR會影響二焊點跟部形狀，也會在一定程度上影響二焊點的長度。過大的OR會使二焊點長度變短，過小會讓二焊點跟部變得脆弱。OR需要與FA配合選用，一般FA較小會搭配較大的OR，較大的FA會搭配較小的OR。尾焊點的外形主要受兩個劈刀外觀尺寸的影響，一個是CD與H的差值，另一個是ICA。它們會影響尾焊點的形狀與強度，在優(yōu)化SHTL時需要詳細考量。

劈刀端面的后處理工藝已經從最初的光滑型發(fā)展出了啞光型以及用于銅線鍵合的粗糙型。各劈刀廠商往往還有自己獨特的后處理工藝。粗糙化的端面可以提升超聲能量的耦合效率，提升二焊點強度，減少SHTL發(fā)生次數，擴大工藝窗口[44-46]。但是，當鍵合絲和內引腳鍍層較軟時，端面粗糙化會增大其被金屬碎屑沾污的幾率。

在批量生產中，劈刀會隨著使用過程逐漸磨損，其外形尺寸及端面粗糙度均會發(fā)生變化。這就要求在批量生產之前要對所用劈刀的壽命進行驗證，以保證產品質量。

4.2.3鍵合絲

鍵合絲的尺寸、材質和鍍層工藝都會影響二焊點的質量。隨著金鍵合絲的線徑變大，二焊點拉力值的平均值升高[47]。在熱超聲鍵合工藝中，常用的材質有金、銀和銅等[48]。金線和銅線往往純度較高（～99.99%）；而由于純銀線強度較低，容易碰絲、塌絲，故而使用較少，實際應用中往往使用銀合金線（銀含量為88%～98%）[5,7,49-51]。一般來說，純金線的強度低于銀合金線和銅線[52]，但是其容易焊接且可靠性能優(yōu)良。為了提升鍵合絲性能，很多種類的鍍層工藝也被應用到鍵合絲的生產中[9,53-56]。最常見的鍍層工藝是在銅線表面鍍鈀，稱為鍍鈀銅線或鈀銅線。鍍鈀工藝防止銅線氧化，提升銅線強度和延展性，從而提升二焊點質量，獲得更穩(wěn)定的工藝窗口和更好的可靠性。但是，鈀的硬度比銅高，使得焊接相對困難。為了改善上述不足，在鈀銅線的基礎上又發(fā)展了金鈀銅線。金鈀銅線是在鈀銅線上再閃鍍一層金（幾納米厚），以起到減少線材表面損傷和改善鈀銅線焊接性能的作用[57-58]。

4.2.4引線框架和基板

引線框架或基板上對二焊點質量影響最大的地方是焊線區(qū)域的鍍層。常見的鍍層有銀鍍層、金（鎳金）鍍層、鎳鈀金鍍層等。

銀鍍層是最常見的二焊點焊區(qū)鍍層，大量應用于引線框架類產品中。銀鍍層的厚度、硬度、粗糙度與晶粒尺寸都會影響二焊點的質量[59-63]。此外，鍍銀層表面形成的氧化/硫化物以及污染物也會嚴重影響二焊點強度與可靠性。對于基材為銅合金的鍍銀框架，銀鍍層表面銅離子污染是導致NSOL和可靠性失效的一個重要因素。銀鍍層表面銅離子的來源有兩個，其一是電鍍過程帶來的銅離子殘留，其二是從基材中遷移到銀鍍層表面的銅離子[30,60,64-65]?；闹械你~離子會在溫度梯度和化學勢梯度的作用下，沿著銀鍍層中的晶界遷移到其表面，并在其表面發(fā)生氧化，生成CuO和Cu2O。塑封料的存在會促進銅離子的遷移，這可能與塑封料中含有O和S元素有關[64]。

金（鎳金）鍍層也是一種常見的二焊點焊區(qū)鍍層。在銅基材表面鍍金之前，一般需要先鍍上若干微米厚的鎳作為擴散阻擋層，從而形成Ni/Au結構[66]。金鍍層的厚度、硬度和潔凈度會影響鍵合的質量和可靠性[67]。

鎳鈀金鍍層在引線框架和基板中都有廣泛的應用。鎳鈀金鍍層的厚度、硬度、粗糙度也會顯著影響二焊點強度[63,68-69]。與銀鍍層相比，鎳鈀金鍍層表面硬度要高很多，這會帶來諸如二焊點較難焊接、跟部易受損等問題，需要優(yōu)化工藝加以改善[40-41,70]。

因為引線框架和基板在存儲、運輸過程中和經過裝片固化工序時，其表面存在有機物和氧化層，影響鍵合質量。所以鍵合前需要進行等離子清洗。等離子清洗可以在一定程度上去除引線框架或基板表面的有機沾污和氧化層，提高二焊點拉力值，增加拉力后“魚尾”殘留比例，減少焊接中出現“魚尾”撕裂的幾率[39，71-73]。需要注意的是，等離子清洗參數不合適和設備保養(yǎng)不佳會引起產品的二次污染，降低二焊點質量。

5 二焊點可靠性

為了保證電子器件在工作環(huán)境中能正常運轉，達到設計使用壽命，在封裝之后要對其可靠性進行測試。常見的可靠性測試項目有高溫存儲、溫度循環(huán)、高壓蒸煮和高加速應力測試等。

高溫存儲測試（High Temperature Storage，HTS）是將產品置于一個溫度恒定的高溫環(huán)境中一段時間，以驗證產品抵御高溫的能力。在高溫環(huán)境中，因為鍵合絲、框架和塑封料的熱膨脹系數往往不一致，所以在測試過程中，二焊點會承受一定的機械應力。跟部斷裂、二焊點腐蝕和二焊點剝落都可能發(fā)生在HTS測試過程中。造成產品在HTS測試中失效的原因有參數不合適、內引腳存在沾污或氧化現象和塑封料中有含Cl和S的雜質等[28]。

溫度循環(huán)測試（Temperature Cycling，TC）是將產品反復至于冷熱環(huán)境中，以驗證產品抵抗高低溫交替而產生應力的能力。因為溫度反復升高和降低，所以在TC測試過程中，二焊點會承受交變應力，產生疲勞。如果存在參數不合適、跟部有微裂紋、鍵合過程中內引腳有振動或沾污等情況，都使二焊點在TC測試中發(fā)生剝落或者跟部斷裂，導致產品失效[1]。

高壓蒸煮（Pressure Cooker Test，PCT）和高加速應力測試（Highly Accelerated Stress Test，HAST）的具體測試條件不同，適用產品類型不同，但都是為了驗證產品抵御高溫高濕環(huán)境影響的能力。與HTS測試相比，PCT和HAST測試中二焊點腐蝕斷裂導致的失效更為常見。塑料封裝是非氣密型封裝，使用的塑封料會有千分之幾的吸水率[6]，并且其中往往含有S、Cl或Br等元素。因此，在PCT和HAST測試中，鹵素和水的存在使塑封體內產生酸性環(huán)境[13]，腐蝕鍵合用的銅鍵合絲和鍍銀框架。而高溫環(huán)境又會加速腐蝕反應速率，從而造成二焊點腐蝕斷裂。帶偏壓的高加速應力測試（bHAST）是在一般HAST測試條件的基礎上再向產品施加電場作用，用以評估產品在高溫高濕環(huán)境中正常工作的能力。bHAST測試常見的失效模式與HAST測試相似，但外加電場會同時增加焊點局部溫度，促進腐蝕反應，測試條件更為嚴苛，使得各種失效模式都更容易在bHAST測試中發(fā)生。

6 結論

本文從鍵合過程、鍵合機制、鍵合質量以及可靠性測試4個方面較為系統(tǒng)地總結了熱超聲引線鍵合第二焊點的研究進展，為解決研發(fā)和生產中遇到的挑戰(zhàn)、改善良率、提高產品質量與可靠性提供了有益的參考。

為了更好地滿足高I/O芯片、3D封裝和微機電系統(tǒng)等應用對熱超聲鍵合技術的需求，仍需在以下幾個方面對熱超聲鍵合第二焊點開展更進一步的研究：

1）深化鍵合機制研究，探討各鍵合參數在微觀上對金屬間相互擴散過程的影響；

2）詳細分析熱效應和超聲振動等對焊點上應力、應變的影響；

3）發(fā)展實用、高效、準確的二焊點鍵合質量實時檢測和監(jiān)控技術；

4）憑借大數據和人工智能技術，發(fā)展簡單高效的二焊點鍵合參數優(yōu)化方法和可靠性失效分析方法。