Анализ влияния интерметаллидных фаз AlxAuy и AlxСuy на надежность микросварных соединений интегральных микросхем

1.    Ланин В. Л., Нгуен Ж. В. Термозвуковая микросварка проволочных выводов интегральных схем. In: BIG DATA и анализ высокого уровня = BIG DATA and advanced analytics: сб. материалов VIII Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 11-12 мая 2022). Минск: Бестпринт; 2022, с. 115–119. EDN: EGHPRV.

Lanin V. L., Nguyen G. V. Thermosonic microwelding of integrated circuit wire leads. In: BIG DATA i analiz vysokogo urovnya = BIG DATA and advanced analytics: collection of writings of the 8th International res.-to-pract. conf. (Minsk, May 11-12, 2022). Minsk: Bestprint Publ.; 2022, pp. 115–119. (In Russ.).

2.    Pelzer R., Woehlert S., Koerner H., Khatibi G., Walter J. Growth behavior and physical response of Al-Cu intermetallic compounds. In: 2014 IEEE 16th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC). Singapore: IEEE; 2014, pp. 372–377. https://doi.org/10.1109/EPTC.2014.7028259

3.    Cao F., Zhang P., Zou J., Wang T. The formation and growth of intermetallic compounds during interdiffusion of Al/Cu bimetals. Mater. Res. Express. 2022;9(5):056503. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac69b4

4.    Vertyanov D. V., Belyakov I. A., Timoshenkov S. P., Borisova A. V., Sidorenko V. N. Effects of gold-aluminum intermetallic compounds on chip wire bonding interconnections reliability. In: 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). St. Petersburg; Moscow: IEEE; 2020, pp. 2216–2220. https://doi.org/10.1109/EIConRus49466.2020.9039518

5.    Karpel A., Gur G., Atzmon Z., Kaplan W. D. Microstructural evolution of gold–aluminum wire-bonds. J. Mater. Sci. 2007;42(7):2347–2357. https://doi.org/10.1007/s10853-007-1593-y

6.    Ulrich C. M., Hashibon A., Svoboda J., Elsässer C., Helm D., Riedel H. Diffusion kinetics in aluminium–gold bond contacts from first-principles density functional calculations. Acta Materialia. 2011;59(20):7634–7644. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2011.08.021

7.    Wang C., Chen J., Liang S., Shao W. First-principles calculations to investigate pressure effect on structural, elastic and thermodynamic properties of AlCu, Al₂Cu and Al₄Cu₉. Vacuum. 2022;203:111279. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2022.111279

8.    Дротенко В. Д., Соловьев И. А., Вертянов Д. В., Калугин В. В. Анализ дефектов микросварного соединения золото-алюминий в корпусах микросхем. Тенденции развития науки и образования. 2023;(99-7):181–184. https://doi.org/10.18411/trnio-07-2023-412. EDN: FKZIRE.

Drotenko V. D., Solov’ev I. A., Vertyanov D. V., Kalugin V. V. Analysis of defects in the micro-welded gold-aluminum bonding in microcircuit packages. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2023;(99-7):181–184. (In Russ.). https://doi.org/10.18411/trnio-07-2023-412

9.    Zhou H., Zhang Y., Cao J., Su Ch., Li C., Chang A., An B. Research progress on bonding wire for microelectronic packaging. Micromachines. 2023;14(2):432. https://doi.org/10.3390/mi14020432

10. Xu H., Liu C., Silberschmidt V. V., Pramana S. S., White T. J., Chen Z. A re-examination of the mechanism of thermosonic copper ball bonding on aluminium metallization pads. Scr. Mater. 2009;61(2):165–168. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2009.03.034

11. Lim A. B. Y., Long X., Shen L., Chen X., Ramanujan R. V., Gan C. L., Chen Z. Effect of palladium on the mechanical properties of Cu–Al intermetallic compounds. J. Alloys Compd. 2015;628:107–112. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.119

12. Lall P., Zhang Y., Jung S. Corrosion kinetics investigation on Cu-Al alloy in sulfate environment under various temperature and pH values. In: 2023 22nd IEEE Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (ITherm). Orlando, FL: IEEE; 2023, pp. 1–7. https://doi.org/10.1109/ITherm55368.2023.10177631

13. Иванов В. Специфика технологии термозвуковой сварки медной проволокой выводов микросхем, компонентов и силовых элементов. Технологии в электронной промышленности. 2021;(2):60–65. EDN: ZMPXAI.

Ivanov V. Specificity of the technology of thermosonic welding with copper wire of microcircuit leads, components and power elements. Tekhnologii v elektronnoy promyshlennosti. 2021;(2):60–65. (In Russ.).

14. Ланин В. Л., Петухов И., Передков Н. Контроль качества микросварных соединений. Технологии в электронной промышленности. 2021;(2):66–69. EDN: DHSTDI.

Lanin V. L., Petukhov I., Peredkov N. Quality control of microwelded joints. Tekhnologii v elektronnoy promyshlennosti. 2021;(2): 66–69. (In Russ.).

15. Chen W.-H., Cheng H.-C., Yu C.-F. The mechanical, thermodynamic, and electronic properties of cubic Au₄Al crystal via first-principles calculations. J. Alloys Compd. 2016;689:857–864. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.08.050

16. Chen H., Yang L., Long J. First-principles investigation of the elastic, Vickers hardness and thermodynamic properties of Al–Cu intermetallic compounds. Superlattices and Microstructures. 2015;79:156–165. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2014.11.005

17. MIL-STD-883G. Method 2023.5: Nondestructive bond pull. Q-Tech Corporation. 19.08.1994. Available at: https://q-tech.com/wp-content/uploads/STD-883-2023.pdf (accessed: 20.08.2025).

18. ГОСТ 10446–80. Проволока. Метод испытания на растяжение = Wire. Tensile test method. М.: Гос. комитет СССР по стандартам; 1987. 6 с.

GOST 10446–80. Provoloka. Metod ispytaniya na rastyazhenie = Wire. Tensile test method. Moscow: Gos. komitet SSSR po standartam Publ.; 1987. 6 p. (In Russ.).

19. Kim H.-J., Lee J. Y., Paik K.-W., Koh K.-W., Won J., Choe S. Effects of Cu/Al intermetallic compound (IMC) on copper wire and aluminum pad bondability. IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 2003;26(2):367–374. https://doi.org/10.1109/TCAPT.2003.815121