微電子可靠性工程 第5章_圖文

1、第五章 微電子器件的可靠性問題 -電極系統(tǒng) 及封裝的失效機(jī)理5.1 鋁的電遷移實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),通電鋁條中的鋁離子會(huì)沿電子流傳輸,這種傳輸在高溫、 大電流密度下更加明顯。鋁離子傳輸,在幾小時(shí)到幾百小時(shí)后,鋁條就會(huì) 產(chǎn)生空洞,并聚集而造成斷路,這就是電遷移現(xiàn)象,或稱電遷徙、電徒動(dòng)。 在一定溫度下,鋁膜中存在一定平衡濃度的空位,由于鋁離子的熱振動(dòng), 使其從正常晶格位置上激勵(lì)到鄰近空位中,產(chǎn)生鋁離子自擴(kuò)散。在無外場(chǎng) 作用時(shí),鋁離子受到兩種力的作用:a .庫侖場(chǎng)對(duì)鋁離子施加一個(gè)與電子流相反的庫侖作用力,即由正 極招向負(fù)極;b. 導(dǎo)電電子與鋁離子相碰時(shí),發(fā)生動(dòng)量交換.使鋁離子受到一 個(gè)與電子流方向相同的力,即

2、由負(fù)極指向正極。由于電子的屏蔽作用,庫侖場(chǎng)對(duì)鋁離子作用力很小。因此通電鋁膜 中的鋁離子主要受到電子流對(duì)它的作用力,結(jié)果使鋁離子與電子流一樣 朝正極移功,相應(yīng)所產(chǎn)生的鋁離子空位向負(fù)極移動(dòng)。這樣就造成了凈質(zhì) 量傳輸。這些鋁離子移動(dòng)的結(jié)果,久而久之,順電子流力向的末端會(huì)形 成鋁原子堆積產(chǎn)生小丘或晶須;而另一端空位聚集形成空洞,使鋁膜斷 開。 圖 6.1 為高頻功率管經(jīng)電遷移后的失效照片。鋁條因電遷移而達(dá)到斷線的平均失效時(shí)間 MTF 可用下式表示:式中, A 為鋁條橫截面面積; J 為電流密度 (A/cm2 ;為原子遷移激活能 (ev; T 為金屬條溫度 (K; K 為玻茲曼常數(shù) 8. 62×

3、;10(ev/K ; C 為與金屬條密度、 電阻率、晶粒大小、離子質(zhì)量、幾何尺寸等有關(guān)的因子, C 與由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。 由公式 (6.1可得下述幾個(gè)結(jié)論:(1 MTF與電流密度平方成反比,與溫度倒數(shù)成指數(shù)關(guān)系,所以電遷移與 J 、 T 較 敏感。(2 在 J 、 T 一定時(shí),提高激活能、降低常數(shù) C ,增加金屬條面積 A .均可使 MTF 提高。(3 材料不同,擴(kuò)散方式則不同,激活能也就不同。由于金的激活能比鋁大,所 以金系統(tǒng)比鋁系統(tǒng) MTF 大。另外,在功率集成電路和大功率硅晶間管 KP500A /2500v 中, 發(fā)現(xiàn)鋁離子遷移沿著電場(chǎng)力向,即逆著電子流方向遼移。晶 間管在 2000h 長(zhǎng)

4、期通電和斷續(xù)負(fù)荷 2萬次壽命試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)陽 極蒸鋁膜、蒸金膜遷移到陰極鍍銀銅塊上。功率集成電路中, 發(fā)現(xiàn)在 SiO2層底下順著電場(chǎng)方向堆積鋁粒子。2.電遷移引起的器件失效形式(1短路a .電遷移使發(fā)射極末端積累銅粒子,使 EB 結(jié)短路,如前 述圖 6.1所示,這對(duì)套刻間距小的微波功率管容易發(fā)生;b .電遷移產(chǎn)生的晶須使相鄰兩個(gè)鋁條間短路.這對(duì)相鄰鋁條 間距小的超高頻器件、大規(guī)模集成電路容易發(fā)生;c 集成電路中鋁條電遷移后與有源區(qū)短接,多層布線上下層鋁 條電遷移形成晶須而短接;d .晶須與器件內(nèi)引線短接。(2斷路a .正常工作溫度下,鋁條承載電流過大,特別是鋁條劃傷 后,電流密度更大,使鋁條斷開

5、。尤其是大功率管,在正 常結(jié)溫 (150 時(shí),往往工作幾百小時(shí)后因電遷移而失效。 b .壓點(diǎn)處,因接觸面積小,電流密度過大而失效。c .氧化層臺(tái)階處,因電遷移斷條。通過氧化層階梯的沼條 在簿氧化層上散熱好,溫度低,而在厚氧化層上散熱差, 溫度高,所以當(dāng)電子流沿著鋁條溫度增加方向流功時(shí),就 會(huì)出現(xiàn)鋁原子的虧空,形成宏觀的空隙。(3參數(shù)退化電遷移特影響器件性能穩(wěn)定。例如,品體管 EB 結(jié)的退化。3 提高金屬化系雙抗電遷移能力的措施(1合理設(shè)計(jì)器件和集成電路a.降低電流密度設(shè)計(jì)時(shí)注意臺(tái)階處電流密度不宜過大,器件與電路中 通常設(shè)計(jì)鋁膜中J<2×105A/cm2;盡可能增加金屬膜 厚度和

6、寬度,以增加器件導(dǎo)電截面積,降低電流密度; 對(duì)于需要窄金屬條的場(chǎng)合,一定要用增加厚度,減少 電流密度;高頻功率管中采用覆蓋式、網(wǎng)格狀、菱形 比梳狀好,集成電路中,J大的引出線、發(fā)射極布線、 接地布線與金屬條等,應(yīng)適當(dāng)放寬。b.階低結(jié)溫,增加散熱溫度升高,MTF呈指數(shù)哀減,結(jié)溫和散熱直接影響 MTF值。高頻功率管采用多基區(qū)并聯(lián)(即多有源區(qū),增 大芯片面積是有利于散熱的措施。加大發(fā)射極鎮(zhèn)流電 阻,采用輸入匹配網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)是防止熱不均勻性的良 好方法。集成電路除采用分散有源器件外,應(yīng)選擇合 理封裝工藝,以利散熱、降低芯片溫度。(2嚴(yán)格控制制造工藝,加強(qiáng)檢測(cè)避免金屬膜劃傷、采用干法工藝,激光劃片等;加強(qiáng)

7、鏡檢, 剔除劃傷金屬膜厚度并進(jìn)行檢測(cè);保證燒結(jié)質(zhì)量,減少因 接觸不良和壓偏造成熱阻增加。(3改進(jìn)金屬化系統(tǒng)改進(jìn)金屬化系統(tǒng)有如下幾種途徑:a. 在鋁系統(tǒng)中加入少量抗疲勞雜質(zhì)(硅、銅,形成鋁合金;b. 改變晶粒大小或在鋁上加鈍化膜,以改變常數(shù) C 。c. 采用金或鋁的多層金屬系統(tǒng)。改進(jìn)的鋁系統(tǒng)a .鋁合金ALCu 合金抗電遷移能力強(qiáng),硬度大,不易劃傷,抗再結(jié)構(gòu)方 面也比純鋁好,適合于大規(guī)模集成電路多層布線工藝。ALCu 合金的 MTF 值比鋁高,是因?yàn)殇X膜中加入銅后,在鋁的 點(diǎn)陣中含有 CuAL2粒子,它作為空穴陷阱,使晶體中空位數(shù)目 減少,只有當(dāng) CuAL2粒子耗盡之后,空位才能聚集形成可見的

8、空洞。同時(shí)金屬吸附在鋁晶粒間界處,大大降低該處空位濃度, 使晶間擴(kuò)散受到阻礙。如含 4%Cu的 Al-Cu 合金, MTF 值可提高 70倍。又如,采用含銅 5-8%的 Al-Cu 合金,在 9X104A/CM2的 電流密度 900溫度下,工作 4000小時(shí),失效率為 0.08%/1000h, MTF 值比鈍鋁高 1.5倍。ALCu 合金存在兩個(gè)缺點(diǎn):a. 用于淺結(jié)器件和電路時(shí),會(huì) 產(chǎn)生銅結(jié)中毒。銅結(jié)中毒是指器件或電路在功率老化時(shí), 銅離子在電場(chǎng)作用下發(fā)射結(jié)漂移引起擊穿特性變軟,甚 至短路。 b. Al-Cu合金共晶溫度低,僅 548(含 33%Cu重量百分 27.3%Cu原子百分比,含 4%

9、Cu的 A1Cu 合 金,在 550下處理 10min ,合金經(jīng)液相而又重新凝固, 致使在接觸窗口處膜層出現(xiàn)不均勻狀態(tài)或球化現(xiàn)象。所 以采用 A1Cu 合金,在蒸發(fā)工藝后,為避免上述現(xiàn)象發(fā) 生,高溫處理應(yīng)低于 500。另外,采用 AL-4% Cu-2%Ni1.5%Mg(重量百分比 比 AL-4%Cu(重量百分比 的 MTF 值高 20倍多。前者在 I 75, 電流密度在 4×106A /cm2下 MTF =5600 h; 而后者在相 同條件下 MTF=270h。AL-Si 合金不僅 MTF 使高,而且硬度比純鋁高 1倍,同時(shí)對(duì)硅 不產(chǎn)生蝕坑。如含 1.8%硅的鋁 硅合金比純鋁的 MT

10、F 高 1個(gè)數(shù)量級(jí)。又如, 5400系列 TTL 中規(guī)模集成電路采用含 2%硅的鋁布線,在給定的溫度、 MTTF 下,可使 J 增大 3倍。 有些廠家制造淺結(jié)器件采用合 l-3%硅的 ALSi 合金,避免 在歐姆接觸處產(chǎn)生鋁 硅共熔,使其下面或鄰近區(qū)域發(fā)生 EB 結(jié)短路。在鋁中加入硅后,可以滿足硅在鋁中的固溶 液,以減少歐姆接觸處硅的溶解。A1Si 合金件金屬化層產(chǎn)生電遷移的原因:在低于 210的 正常工作條件下,電遷移主要在鋁的晶粒間界發(fā)生,失效 是由于鋁離子在鋁晶體中遷移,使鋁合金中生成空隙而開 路,激活能是 0.54eV 。溫度升高時(shí),硅在鋁中通過位錯(cuò)而 產(chǎn)生了電遷移,激活能為 0.89

11、eV 。b .鋁多層金屬化為克服鋁合金缺點(diǎn),采用鋁多層金屬化以提高可靠性。 例如,超高頻功率管采用 NiCr(AL-Cu雙層結(jié)構(gòu),硅 微波低噪聲管采用 PtMOA1多層結(jié)構(gòu)。金為基礎(chǔ)的多層金屬化以金為基礎(chǔ)的多層金屬化系統(tǒng),抗電遷移能力和化學(xué)腐 蝕能力較強(qiáng)。按其作用功能大體可分為四層:歐姆接觸 層,粘附層,過渡層;導(dǎo)電層。a.歐姆接觸層 它是直接與硅芯片接觸的,要求與 n型或P型硅都能形成良好的歐姆接觸,性能穩(wěn)定,不與硅、 上層金屬形成高阻化合物。常用的金屬有鈦、鉑、鈀、鋁 等。歐姆接觸層一般只需幾十納米。目前用得較多的是鉑, 鉑硅臺(tái)金的優(yōu)點(diǎn)是:當(dāng)溫度超過組裝工藝中的溫度時(shí), 器件仍能穩(wěn)定工作,

12、且提供了一種適合于多種金屆的良好 的歐姆接觸。b. 粘附層 若歐姆接觸層材料 (如鉑 與 SiO2粘附不好,還需 要加上粘附層,把歐姆接觸層與 SiO2、上層金屬粘合起 來,以便在 SiO2上形成牢固的引線鍵合點(diǎn)和集成電路的 內(nèi)引線互聯(lián)。常用的金屬有鈦、鋯、鉻、鋁等。粘附層 約幾十納米厚。c .過渡層 一方面用來阻擋上層的金屬透過粘附層與硅 合金形成化合物;另一方面要阻擋導(dǎo)電層與下層金屬 產(chǎn)生高阻化合物,且要求它與上下層接觸電阻小,針 孔少。常用鉑、鈀、鎢、鎳、鎳 -鉻等材料。過渡層應(yīng) 足夠厚,一般為 100-200Nm ,才能防止擴(kuò)散。若過渡 層工藝控制不當(dāng),將導(dǎo)致器件失效。例如,氧化層與

13、金屆膜未對(duì)準(zhǔn),使導(dǎo)體金屬進(jìn)入有源區(qū);若過渡層初 始不夠完善,以后工序使其密度、相發(fā)生顯著變化, 導(dǎo)致過渡層龜裂或翹起。d .導(dǎo)電層 導(dǎo)電層是金屬,位于多層金屬的最上層,直 接與內(nèi)引線鍵合。導(dǎo)電層應(yīng)穩(wěn)定性好,電阻率低以及利 于壓焊。金與二氧化硅粘附差,與硅的共熔溫度低 (370 ,故它不能象鋁那樣單獨(dú)作為電極使用。由于 它的抗電遷移能力與穩(wěn)定性比鋁好,所以在多層電極中 用作導(dǎo)電層是很合適的。作梁式引線用的四層結(jié)構(gòu)(Pt5Si2-Ti-Pt-Au系統(tǒng)是 個(gè)典型例子。Pt2Si5是歐姆接觸層,與重?fù)诫sn-Si和P Si都能形成良好的姆歐接觸層;Ti是粘附層;Pt是過渡層; Au是導(dǎo)電層。金多層金屬結(jié)

14、構(gòu)還有Ni-Cr-Au(用于微波功 率集成電路、Ti-Pt-Au(用于同軸微波功率管、Ti-Au(用于硅雪崩二極管、A1NiAu(用于微波管等。對(duì) 于A1NiAu系統(tǒng)A1為歐姆層,Ni為過渡層和粘附層,金 為導(dǎo)電層。采用這種系統(tǒng)制造出截止頻率為5.5GHz的微波 管,結(jié)深為0.2um,EB結(jié)特性良好。就抗電遷移而言,Au 膜比鋁膜好得多,試驗(yàn)結(jié)果如表6.1。由表6.1可見,金多層金屬膜的MTF值都比鋁膜高。當(dāng)電流密 度增高時(shí),純鋁膜的MTF值下降得快;而金層膜下降得慢。 所以,電流密度越高,金的多層金屬膜的優(yōu)越性越明顯。 此外,征低頻高反壓器件中,采用銀為基礎(chǔ)的 Cr(TiNiAg(Au、 C

15、rCrAgAg 背面三履金屬化組合取得良好的效果。 關(guān)于電遷移現(xiàn)象,必須指出以下幾點(diǎn):a .任何一種措施都不 能完全消除金屬膜的電遷移,因?yàn)殡娮优c金屬離子之間的相互 作用總是存在的; b .只要設(shè)計(jì)上、工藝上充分注意,金屬膜 的電遷移可以限制在許可范圍內(nèi); c .無論是采用鋁合金還是 金的多層金屬膜,抗電遷移能力可大大提高;但究竟采用何種 金屬化系統(tǒng),要結(jié)合具體器件和工藝條件而定。5.2 芯片焊接失效機(jī)理芯片焊接是把芯片牢固地粘結(jié)在管座是。對(duì)于硅 平面管,襯底硅兼作集電極,故而要求管芯與底座形 成歐姆接觸,并有良好的導(dǎo)電性能。粘結(jié)的方法有銀 漿粘結(jié)、合金燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘結(jié)、環(huán)氧樹脂粘結(jié)以及 高溫

16、聚酰亞胺膠粘結(jié)。一、銀漿粘結(jié)銀漿粘結(jié)不牢固、不穩(wěn)定,在 20000g 離心試驗(yàn)下 大量脫落,嚴(yán)重影響可靠性。但是出于其成本低,使 用方便,目前工廠中在中、小功率管和微波低噪聲管 上仍然使用。歸納起來,銀漿粘結(jié)的失效機(jī)理如下: (1內(nèi)部有孔洞或銀被氧化,造成 VCES 增大、不穩(wěn)定。 其原因?yàn)槠骷占瘶O面積小、傾斜,使銀漿外流;配 方不當(dāng),還原劑提前揮發(fā),使銀氧化成黑色;烘干速 度太快;氧化銀未充分還原等。(2含有較多與集電極材料反型的雜質(zhì),產(chǎn)生接觸勢(shì)壘, 引起接觸電阻增大。(3若硅被氧化成 sio2,然后鍍鎳、蒸金、蒸鏡等均會(huì)引 起接觸勢(shì)壘增加。(4硅片背面蒸 Au ,然后銀漿燒結(jié),由于硅片背

17、面 Au-Si 合 金與多孔性銀漿粘合力差,經(jīng)過燒結(jié)和高溫貯存后, 其界面處形成 Au-Si-Ag 三元系統(tǒng)電性能、機(jī)械性能不 穩(wěn)定,接觸不良, VCES 變化。二、合金粘結(jié)1.合金材料的要求合金材料用作管芯和管座焊接的焊劑。管芯焊接常用 “ 釬焊 ” ,其合金材料可分為錫基合金、銀基合金、金基合金 等。錫基合金(Pb-Sn 在硅二極管、晶閘 Guantanamo 、硅 大功率三極管中使用較多,優(yōu)點(diǎn)是熔點(diǎn)低(<300c,質(zhì)地 軟、成本低;缺點(diǎn)是合金中錫不穩(wěn)定, 40c 下形成 “ 灰錫 ” 。 因此高可靠器件,一般用銀基或金基合金材料。這兩種材料 的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高、質(zhì)地硬,為了防止芯片和金

18、屬底座間因膨 脹系數(shù)不同而損壞管芯,在功率器件中,硅片同底座之間, 除了作焊接的合金片外,常常還用鍍或鍍 Ni 的 Mo 片作過渡 層,對(duì)熱應(yīng)力起緩沖作用。表 6.2為合金材料的舉例。 合金構(gòu)料除作焊劑外,有時(shí)還兼作歐姆接觸,其 要求為:a. 合金材料熔點(diǎn)必須低于 Pn 結(jié)合金材料熔點(diǎn);b .合金材料熔化后與半導(dǎo)體表面良好小潤(rùn),避免虛焊;c .具有良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能;d .與半導(dǎo)體和管殼底座材料的膨脹系數(shù)相匹配; E. 具有良好的延展性,便于壓延成片。2.合金粘結(jié)的失效機(jī)理(1 AuSb 粘結(jié)的芯片,粘結(jié)牢固、導(dǎo)電性好,可靠性 較高。失效模式主要是 VCES 增大。其原因?yàn)闊Y(jié)溫度 低,底盤不

19、干凈,使 AuSb 電沾潤(rùn)不好,形成微裂紋 的蔬松結(jié)構(gòu),導(dǎo)致 VCES 增加,器件失效。(2PbSn 合金粘結(jié)的芯片,主要失效模式為開路,其原 因?yàn)?PbSn 合金焊料嚴(yán)重氧化成黑色,且呈疏松粉末 狀,甚至使管芯與管座脫離。 PbSn 合金在器件中使 用較多,常用 60su40Pb 。厚膜電路中使用 PbSn 合 金作焊料時(shí),焊接時(shí)電路被加熱,使其導(dǎo)體中的銀成 分與焊料出現(xiàn)擴(kuò)散現(xiàn)象,這樣電路有脫落和熔化的危 險(xiǎn)。為控制這種現(xiàn)象,在 PbSn 焊料中滲入 1-2%的銀。(3硅片背面蒸 AL 的失效模式是 VCES 增大,其原因在 于鋁的易氧化性, AL 與周圍氣氛中的氧反應(yīng),生成不 導(dǎo)電的 AL

20、2O3,引起 VCES 隨時(shí)間增大而增大。硅片背 面蒸 Au ,較蒸鋁為好,但仍有 VCES 較大的缺點(diǎn),因 金有雙重能級(jí)的作用。硅背面蒸 AuGa 合金,均勻性 校差,廢品率高,其原因是 AuGa 合金穿透氧化層能 力差,這樣增加了洼與 AuGa 間的接觸電阻,導(dǎo)致 VCES 上升。表 6. 3為芯片焊接失效模式匯總表。 5.3 引線鍵合的失效機(jī)理半導(dǎo)體器件的失效約有 1/3一 l /4是由鍵合引起的, 故它對(duì)器件長(zhǎng)期使用的可靠性影響很大。常用的焊接引線 方法有熱壓鍵合、超聲鍵合、叩焊 (倒裝焊 、集成電路自 動(dòng)載帶鍵合。鍵合所用引線對(duì)焊接質(zhì)量影響很大,目前采用較多的 是 A1A1超聲焊接。

21、為了便于拉絲和鍵合,大都采用摻 1%的硅鋁絲。出于金絲和鋁層電極鍵合會(huì)產(chǎn)生 “ 紫斑 ” 、 “ 白斑。因而盡量避免金 鋁系統(tǒng)。一、工藝差錯(cuò)造成失效器件鍵合的失效中,有一部分是工藝差錯(cuò)造成的。 例如,引線過長(zhǎng),容易碰上裸露芯片而燒毀電路;劃 片欠佳,使壓焊點(diǎn)太靠近硅片邊緣;壓焊過重,損傷 引線,容易斷線;壓焊過輕或鋁表面太臟,壓點(diǎn)易脫 落;壓點(diǎn)壓偏造成壓點(diǎn)間距太小易成短路;壓點(diǎn)處有 過長(zhǎng)尾巴,引線過松緊等。 二、金屬互化物使AuA1系統(tǒng)失效AuA1系統(tǒng)包括金絲和鋁線的鍵合,或者鋁絲與鍍金管 服的壓焊。由于金、鋁兩者的化學(xué)勢(shì)不同,在長(zhǎng)期使用成貯 存后,它們之間產(chǎn)生五種金民間化合物:AuAl2、A

22、uAl、Au: A1、Au,A12、Au4A1。它們的品格常數(shù)、膨脹系數(shù)、形成過 程中體權(quán)的變化都是不同的,且電導(dǎo)率較低。因此,器件在 長(zhǎng)期使用或遇到高溫后,在金鋁鍵合處出現(xiàn)鍵合強(qiáng)度降低、 變肋以及接觸電阻增大等情況,導(dǎo)致器件計(jì)路和電性能退化。 它們呈現(xiàn)的顏色亦有差別:Au,A1:、A山A1、A山A1呈淺黃 金色;AuAl呈銀白色;AuAl:里紫色,常稱“紫斑”,是鍵 合工藝中最常見的失效形式。采用 Au 絲厭悍的 AuA1鍵合點(diǎn)還有一個(gè)失效原 因,即所謂柯肯德爾效應(yīng)在接觸面上造成空洞。這是 在高溫時(shí),金向鉑中迅速擴(kuò)散,形成 Au2A1,由于金 的大量移出,造成焊點(diǎn)附近有黑色的環(huán)形孔,這樣就

23、有可能使焊點(diǎn)周圍同鋁膜部分全部脫開,導(dǎo)致器件失 效。三、銀的遷移造成 pn 結(jié)短路銀具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,在氧氣中氧化速 度慢,可用電鍍法加工處理,焊接性能好等優(yōu)點(diǎn),在 半導(dǎo)體器件中廣泛使用。在滿足特定的條件 (水分、電 壓等 下,銀會(huì)離化并移動(dòng),使 pn 結(jié)短路、耐壓下降。1、銀遷移的原理銀的遷移可歸結(jié)為五個(gè)步步驟:(1在陽極離子化(2與電力子的水進(jìn)行反應(yīng)(3因氫氧化銀很不穩(wěn)定,析出氧化銀(4由于不穩(wěn)定,進(jìn)一步發(fā)生變化(5由于庫侖力的作用, Ag+向陰極運(yùn)動(dòng),析出樹枝狀 Ag2、銀遷移使器件失效的實(shí)例(1外引線鍍 Ag 的塑封裝管在外引線全銀 Ag 的塑封管中,盡管引線間的距 離足夠遠(yuǎn),

24、由于器件高耐壓特性形成高電場(chǎng),使樹脂 封裝引線根部的銀,沿著樹肥表面發(fā)生銀遷移而短路。 通常,用戶為了提高組裝性能,在引線處涂上焊料, 用焊科覆銀的部位,但覆蓋不完全時(shí),仍然發(fā)生銀的 遷移。(2凸點(diǎn)鍍 Ag 的玻璃封裝二極管在玻璃鈍化兼封裝的二極管中,引線和玻璃之間密封不嚴(yán) 時(shí),水分浸入內(nèi)部,陽電極的 Ag 發(fā)生遷移,使 Pn 結(jié)短路,如 圖 6. 13所示。改善的辦法是選用膨脹系數(shù)與玻璃、杜美絲相 匹配的焊料,圖 6. 14 為玻璃二極管結(jié)構(gòu)圖。四、熱循環(huán)使引線疲勞而失效硅鋁合金絲受到熱循環(huán)或高低溫沖擊時(shí),其受熱 膨脹,冷卻收縮,經(jīng)過多次反復(fù)彎曲致使金屬疲勞而 失效。若芯片表面涂有保護(hù)膠時(shí),則膠與硅鋁絲膨脹 系數(shù)不同,產(chǎn)生向上、向下的應(yīng)力。溫度越高,應(yīng)力 越大。該應(yīng)力集中于根部,且壓焊時(shí)根部易受損傷, 產(chǎn)生斷裂,使器件失效。五、沾污造成引線腐蝕而開路失效沾污原因是多方面的,造成開路失效的情況也各不相同, 例舉如下:(1酒精使 AL-Si 絲腐蝕成疏松狀醇化鋁后,使內(nèi)引線腐蝕斷裂。(2唾沫、鹽水、鹽霧造成鋁膜、引線開路失效。(3管殼鍍 AU 后清洗不凈,或鍵合時(shí)沾污,長(zhǎng)期存放后,在內(nèi)、 外引線相互焊接處,呈觀一種白色絮狀物質(zhì),使內(nèi)外引線斷 開,器件失效。經(jīng)簽定,化合物的成分主要是 A1(OH3。,尚 有 AuAl 、 AuAl2等。這些化合物呈白色、絮狀,貌