T-JSSIA 0001-2024 光敏介质薄膜与互连金属界面结合力的评价方法

JSSIAEvaluationmethodforinterfacialadhesionbetweenphotosensitivepoI 2 2 5 6 7本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件起草单位：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司、中国科学院微电子研究所、工业和信息化部电子第五研究所、中国电子科技集团公司第五十八研究所、通富微电子股份有限公司、苏州晶方半导体科技股份有限公司、华天科技（昆山）电子有限公司、国家集成电路封测产业链技术创本文件主要起草人：曹立强、王启东、孙鹏、苏梅英、赵静毅、陈思、吉勇、帅喆、李晨、孙向1光敏介质薄膜与互连金属界面结合力的评价方法本文件规定了晶圆/板级扇出型封装、晶圆级封装中光敏介质薄膜与互连金属界面结合力的试验方法，包括试验样件、试验设备、界面测试方法本文件适用于晶圆/板级扇出型封装、晶圆级封装中光敏下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适采用重布线层将电路从晶圆上裸芯片的金属焊盘扇出到金属焊球，且部分互连线路超出芯片边缘采用重布线层将电路从非硅载板上裸芯片的金属焊盘扇出到金属焊球，且部分互连线路超出芯片光敏介质薄膜是一类在高分子链上兼有亚胺环以及光敏基因，集优异的热稳定性、良好的力学性能、化学和感光性能的有机材料，在电子领域主要兼光刻胶及电子封装两大作用，主要用于裸芯片保作用在界面单位面积上，使薄膜与金属层从界面结合态分离剪切试验时，推刀底部到衬底金属薄膜上表面的距离为剪切界面粘结强度试验中施加于试样上致使界面开裂时所对应的4测试原理2沿着光敏介质薄膜与互连金属结合面的垂直方向、水平方向对试样施加力载荷，在介质薄膜与金属界面处产生均匀的拉伸和剪切应力，连续地施加逐渐增大的载荷，直至薄膜与金属层界面分离。通过计算薄膜与金属层界面分离的断裂载荷与粘接面积的比值，得出光敏介质薄膜与互连金属界面的结5.1拉伸试验设备参考GB/T16491-2022标准，拉伸试验设备应3)能获得恒定的试验速度，试验速度不应超过0.5mm/min，加卸力应平稳、无振动、无冲5.2剪切试验设备1)提供高精度的推力测试功能，推力测2)推力测试模组采用气浮式触底设计，推力测试时推刀触底力(Landin5)为了模拟静态条件且获得恒定的试验速度，试验速度不应超过0.1mm/min，加卸力应平光敏介质薄膜与互连金属界面拉伸试样包括硅载板（Si）、氧化层薄膜（SiO2）、光敏介质薄膜（PSPI）、物理气相沉积（PVD）种子层（CuPVD/TiPVD）与3AB度CDEFGABC5DEF4G注2：*表示金属层包括种子层、电镀铜层和电镀钛层。试样1与2区别在于界面类型，试验1界Cu/CuPVD/TiPVD/PI,试验2界面为PI/E光敏介质薄膜与互连金属界面剪切试样包括：硅载板、物理气相沉积种子层与电镀Cu层、正方形ABCDFABCDEF5对拉伸试样进行销钉焊接或粘接，光学检查测试样品销钉界面是否完整，且无其他污染。若有缺图6为拉伸试验示意图，将试样固定在试验设备的夹具中。拉伸测试时保证拉力方向与被测界面垂直。设置最大载荷与位移速率，沿着薄膜与金属结合面的垂直方向连续施加并逐渐增大拉力，直至6图7为剪切试验示意图，将试样固定在试验设备的夹具中。剪切测试是沿着薄膜与金属层结合面的水平方向上连续施加并逐渐增加推力，直至薄膜与金属层界面分离。对微米级厚度的光敏介质薄膜，记录薄膜与金属层界面分离时的拉力、推力，以及拉伸测试或剪切测试时光敏介质薄膜与互连金光敏介质薄膜与互连金属界面结合力可分别用拉伸强度σ、剪切强度τ表示，计算公式分别如下：）；τ—剪切试验时的界面断裂强度，单位为兆帕（MPa）；S1—拉伸测试时，光敏介质薄膜与互连金属S2—剪切测试时，光敏介质薄膜与互连金属对同一批样品试验数据（即界面结合力）进行2)分析数据分布特征，包括平均值、标准差、异常3)根据四分位距数据统计方法剔除异常值，取有效样本的平均是粘接胶失败