贺利氏电子-宋建波.
总结：
根据不同的应用场景，半导体器件通常可分为消费电子、工业级电子、汽车电子、军工产品四大类。 目前，市场上的消费电子和工业级电子产品主要是铜线或镀钯铜线、金钯铜线，汽车电子仍以金线为主。 随着汽车市场的复苏，尤其是火热的新能源汽车市场，对电子元器件的需求也与日俱增，对其可靠性的要求也越来越高。
所谓“车规级元器件”需要通过AEC-Q认证，例如AEC-Q100适用于IC产品，AEC-Q101适用于分立器件，AEC-Q102适用于光电器件。 其中，AEC-Q100包含4个等级，G0最高，G3最低，不同等级对应的具体可靠性项目和条件如下表所示：
表1 *r181: automotive grade 0 - pcb and assembly recommendations
随着汽车电子设备对高可靠性的要求，对其内部的封装材料也提出了更高的要求。 在这里，我们将：高可靠性金线了解它如何满足高可靠性设备的需求。
在介绍产品之前，我们先来看看金线的一些关键特性，其中之一就是热影响区。
图1金线主要特性说明。
热影响区在烧球过程中，高温会使金线熔化形成Fab，在这个过程中，热量会沿着线的方向传导，使靠近Fab区域的金线的晶粒结构发生变化，变粗，线变软。 这部分区域称为HAZ，通常长度为数十至数百微米。 热影响区是金线的一个非常重要的特性，它直接影响金丝的电弧能力，通常热影响区金线越短，电弧高度越低，适用于低弧、长弧的应用。
图2热影响区的描述。
从导线的角度来看，不同的掺杂类型和含量会影响HAZ的长度。
为什么兴奋剂的种类会影响HAZ的形成？主要原因是不同掺杂元素的再结晶温度不同，例如Ca掺杂会使球颈的再结晶温度大于300°C。 因此，即使是4N金线，也会因为掺杂类型不同而产生不同长度的HAZ。
金线型热影响区的HET部分长度如下表2所示。 从下面的数据可以看出，在不同FAB尺寸的条件下，HAZ的长度会略有不同，通常FAB尺寸越大，HAZ也会更长，主要原因是当大球燃烧时，FAB需要更多的热量来熔化线材， 而大的热量会使球颈变化更明显，从而增加HAZ的长度。因此，如果在WB工艺中发现球颈裂纹问题，可以考虑适当降低球燃烧参数，以提高颈部的强度。
表2不同型号金线热影响区的长度比较。
第一个焊点：其形状、硬度、合金元素等都会影响与焊盘表面的结合，尤其是可靠性。
下表3显示了常用导线与Al Pad结合后的可靠性性能，其中Au Al IMC的生长速度更快，这主要取决于材料的原子价态、原子半径、扩散率等因素。 如果一个原子的扩散速度比另一个原子快，它会在它后面留下间隙，这些间隙聚集在一起形成它们奥肯德尔空心如果这样的空腔连接在一起，球就会脱落，导致产品在开路中失效。
图 3 显示了储存 1000 小时后的 Au AL 150 IMC 层**，因此如果要增加金线的高温储存容量，则需要延迟 Au AL IMC 的生长速度。
表3不同材料与Al结合的可靠性性能。
图3Au 和 Al IMC 形成 Kirkendal 洞 （150 1000h）。
针对这种情况，HET有一款不错的产品推荐给客户，产品名称：
化学成分
含金量：99%。
产品基本功能说明：
出色的首次焊点可靠性。
无卤素，适用于框架和基板应用。
晶圆厂柔软，同轴性好，特别适用于小间距产品。
细线强度高，适用于线径减小的工程。
下面我们就从Fab硬度、第一焊点的球形、第二焊点的工艺窗口、高温储存能力等方面全面看一下这根金线。
晶圆厂硬度：Relmax会比同类型的金线更柔软，对焊盘的冲击会更小，这将有效地保护焊盘免受损坏。
图4晶圆厂硬度比较（15 m 线径，25 m 晶圆厂）。
第一个焊点是球形的：RELMAX的同心度会更好，不易出现偏心球等异常，特别适用于垫开窗小的产品应用。
图5球面同轴度对比。
第二个焊点工艺窗口：Relmax的工艺窗口明显更大，这里的FP2是HET的另一根2N金线，硬度更高，导致第二个焊点的工艺窗口更小。
图6第二个焊点工艺窗口（1mil金线，BGA）的比较。
高温储存可靠性：高温贮存后，进行拉伸试验，试验部位为球的颈部，结果显示08mil 175 10000h 没有显示球掉落;另一组 06mil 200 5000h 也没有问题。
图7拉伸试验 （0.）8mil，bga 1μm alsi1%cu0.5% pad）
图8175 商店 1000h IMC
图9拉伸试验 （0.）6mil，bga 1μm alsi1%cu0.5% pad）
图10IMC相对稳定，5000h，只有轻微的排空。
为什么Relmax金线能提高可靠性？在高温贮存阶段，随着时间的流逝会形成PD阻挡层，延缓了AuAl之间的扩散速度，抑制了Au Al向Au Al IMC层的持续扩散，从而提高了高温贮藏的能力。 参考下面的EPMA分析结果，可以清楚地看到PD层分布在Au和AUAL化合物之间。
图11EPMA分析，检测PD层的分布。
图12PD阻碍层作用（原理图）。
总结：在什么应用条件下可以选择relmax？
小间距 超小间距的高可靠性产品应用。
要求高可靠性同时减小线径的产品。
低 K 和芯片敏感产品应用。
适用于4N金线转换为2N金线的项目。
改进了 2N 金线的 MTBA。
目前，该产品已在行业内稳定量产，欢迎咨询。 贺利氏电子凭借其雄厚的研发实力和持续的研发投入，将为广大客户提供更优秀的键合线产品，助力传统封装的可持续发展