Reliability testing of wire bonds using pad resistance with van der Pauw method
Notice bibliographique
Résumé
In microelectronic wire bonding, a reliable electrical connection is of utmost importance. With the advent of advanced bonding wire materials such as Cu, Pd coated Cu, and Ag alloys, there are substantial ongoing efforts in process development and reliability characterization with these materials. To measure bond quality and especially bond reliability is limited with respect to sample size and number of different conditions that can be covered with available resources. Methods that apply non-destructive bond quality measurements during thermal aging could be useful to increase characterization throughput while keeping the need for resources under control. A non-destructive pad resistance method based on the well known van der Pauw method is introduced that indicates bond aging more conveniently than previously reported bond resistance methods. With four connection lines designed at each corner of a standard square bonding pad, the pad resistance was monitored at various stages during reliability testing by high temperature storage at 250 °C of a Au ball bond ≈50 μm in diameter and ≈15 μm high on a standard Al pad. The pad resistance increased during aging up to 30.8 h due to intermetallics (IMCs) formation, then dropped ≈5 % during 14 h down to 50.1 mΩ, and then rose again to reach a plateau above 55 mΩ after 76 h that remain unchanged for the remainder of the aging which lasted 150 h. To explain the unexpected resistance drop a number of finite element (FE) models was developed to simulate various IMC distributions in the bond zone and their effect on the pad resistance. It was found that the resistance drop can be explained by the occurrence of Al-rich IMCs at the periphery of the bond in later stages of bond aging. Compared to the earlier Au-rich IMCs, Al-rich IMCs have lower resistivity. Therefore, the time of the pad resistance drop can indicate the beginning of a late stage of bond deterioration of the Au/Al system and effectively serve as a non-destructive reliability indicator.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».