半导体d坑实验的意义

坑试验怎么做？附详解！在半导体封装工艺中，d坑试验是用来评估键合参数以及键合可靠性的。键合工艺使用的材料一般是金线，铜线或铝线，其中铝线一般是在大功率的产品中使用，铜线在解决了可靠性的问题之后应用也越来越多。d坑试验数据能够指导工艺工程等部门进行工艺设计改进，优化。FA 在进行这种分析时，针对不同的产品类型，一般采用什么样的方法呢？本文介绍几种常见的方法。

1. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：分离金球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH溶液 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是利用铝的两性，通过碱性溶剂把金球和bond pad之间的铝层溶掉，最终把bond pad和金线分离出来，用于检查分析。在腐蚀铝层时，金线不会被腐蚀掉。溶液浓度可根据产品特点进行调整，也有用氢氧化钾的，但不宜用高浓度的碱进行腐蚀，需要控制好时间，否则会对芯片造成损伤。

2. 铝 （Al bond pad）+ 金线键合（Au wire bond） 目的：检查bond pad，不关注bond ball 试剂：碘化钾，单质碘，纯水， KI : I2 : DI =115g : 65g : 100g 温度：室温 腐蚀时间：10分钟~15分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是直接把金溶掉，最终把bond pad暴露出来进行检查分析，在腐蚀金的同时，bond pad上面的铝层也会被腐蚀掉。 特点是对金的腐蚀速率较快，缺点是腐蚀不掉的残留物有时较难去除干净。当然去除金的方法还有多种，比如王水，汞等，但王水的氧化性太强，对很多材料都有腐蚀性或者负面影响，汞属于毒性很强的物质一般也不常用，在冶金上面会用于提取金。

3. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：分离铜球（bond ball）与bond pad，用于检查分析 IMC 和bond pad 试剂：10% NaOH 温度：室温 腐蚀时间：约5分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用氢氧化钠溶解铝层，但氢氧化钠不会腐蚀铜线，最终可以把bond pad和铜线分离出来，可以检查bond pad和IMC，与金线IMC检查的方法一样。

4. 铝 （Al bond pad）+ 铜线键合（Cu wire bond） 目的：溶解铜线，用于检查分析 bond pad，不需要保证铜线的完整性 试剂：发烟硝酸 温度：室温 腐蚀时间：30秒~ 1分钟 （取决于样品） 这时可以进行bond pad的检查，此时铝层还在pad上，如果需要进一步把铝层去除，可以接着做下面一步： 试剂：HCL （37% ） 温度：50 °C 腐蚀时间：1分钟~ 3分钟 （取决于样品） 方法说明：该方法是用发烟硝酸直接溶解铜线，但由于铝具有钝化作用而得以保留，该方法分两步分别把铜线和铝层溶解掉，可以检查bond pad的铝层形貌以及去掉铝层后的芯片pad。

可以增加材料硬度。

铝线常被用来做半导体芯片的金属连接线，用来作第一层金属连接线直到顶层金属连接线。由于纯铝线的电子迁移特性较差，所以通常在铝中掺入0.5%质量的铜来改善。

半导体fab全称为Fabrication，是一个工业用词，一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件。在工厂里也有车间的意思。

Fabrication件可以通过冲压，弯曲，拉伸等手段来加工，相对应的是铸造件，锻压件，机械加工零件等，比如说汽车的外面的铁壳就是钣金件，不锈钢做的一些厨具也是钣金件。

半导体分类：

半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体；化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物（砷化镓、磷化镓等）、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物（ 硫化镉、硫化锌等）、氧化物（锰、铬、铁、铜的氧化物）,以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体（镓铝砷、镓砷磷等）。

除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

半导体的分类，按照其制造技术可以分为：集成电路器件，分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类，一般来说这些还会被分成小类。

此外还有以应用领域、设计方法等进行分类，虽然不常用，但还是按照IC、LSI、VLSI（超大LSI）及其规模进行分类的方法。此外，还有按照其所处理的信号，可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

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