试验报告（贵金属键合丝热影响区长度的扫描电镜测定方法）.pdf

贵金属键合丝热影响区长度的扫描电镜测定方法

（GB/TXXXXX-XXXX）

试验报告

前言

该试验报告包含贵金属键合丝热影响区长度的扫描电镜测定的两种方法，共

两部分。第一部分是直接观察法，适用于键合金丝热影响区长度的测量。采用扫

描电镜的背散射模式观察烧球后的键合金丝（或含键合金丝的芯片样品），获得

丝材晶粒组织图像，根据丝材晶粒组织图像对热影响区进行判定并测量。第二部

分是聚焦离子束（FIB）法，适用于直径不超过50μm的纯金属、合金或复合类

贵金属键合丝的热影响区长度测量。该方法通过双束或多束扫描电镜上的大束流

聚焦离子束来切割并抛光试样，从而制备出平整且满足通道衬度拍摄要求的键合

丝截面，再通过小束流聚焦离子束成像技术，获得键合丝内部清晰的晶粒组织图

像。根据丝材纵截面晶粒组织图像测定热影响区的长度。根据丝材纵截面晶粒组

织图像对热影响区进行判定并测量，并研究其测量的效果及可行性。

1.直接观察法

1.1测试样品

烧球后的键合金丝，不同厂家与型号，丝径范围15-38μm。

1.2试验仪器及耗材试剂：

仪器：具备背散射拍摄模式的扫描电子显微镜

耗材：样品台，碳导电胶带，尖头镊子，剪刀，一次性无尘手套。

1.3试验方法及原理：

1.3.1取样及样品安装

①样品类型。单根丝材和含键合丝的芯片。由于打线机台类型差异，有的机

台可将烧球后的键合丝抽出，获得长度不小于5mm单根丝材样品，有的机台

只能将烧球后的键合丝固定在芯片上，即含键合丝的芯片样品。

②样品安装。将烧球后的键合丝（或含键合丝的芯片样品）用导电胶粘贴在

2

平面样品台上，将贴有样品的平面样品台置于样品仓并抽真空。图1(a)和(b)

分别为两种样品的安装方法。

ab

图1烧球后的键合丝及含键合丝的芯片样品的实物安装图。(a)烧球后的单

根键合金丝样品的安装；(b)含键合丝的芯片样品的安装

1.3.2电镜观察与拍照

在扫描电镜下将样品置于视场中心位置，采用背散射模式观察，调节工

作距离、电压、电流，调整焦距、亮度、对比度使图像清晰，拍摄包含自由

空气球、球颈部分及远离球颈的丝材的组织图像。推荐测试参数如表1。

表1.扫描电镜推荐测试参数

电子束加速电压200V-15kV

工作距离6-10mm

拍摄图片像素不低于1356×1024

1.3.3判定、测量与数据处理

1.3.3.1判定键合丝热影响区域

根据丝材（或纵截面）的晶粒组织图片，观察丝材（或纵截面）的晶粒

组织从自由空气球端沿长度方向的晶粒形状和大小的变化，将截面组织划分

为完全热影响区、部分热影响区和未受影响区组织。热影响区的长度包括完

全热影响区和部分热影响区的长度之和。其中完全热影响区由粗大等轴晶粒

组成；部分热影响区由等轴晶粒和长晶粒组成；未受影响区由条带状组织夹

杂着非连续细小等轴晶组成，且沿长度方向晶粒组织均匀。从自由空气球与

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丝交点处开始，沿键合丝长度方向，将连续出现的等轴或长晶粒消失前最后

一个晶粒末端判定为热影响区结束的位置，将该段区域的长度判定为热影响

区长度。

1.3.3.2测量热影响区长度

以自由空气球与丝的交点为起点，沿键合丝长度方向连续出现的等轴或

长晶粒消失前最后一个晶粒末端为终点，用经过校准的扫描电镜自带测量工

具或经过校准的第三方测量软件，直接测量热影响区长度，并取平均值，作

为该键和丝样品热影响区长度的最终结果。具体测量及数据处理参照

GB/T16594中7、8。

1.3.4试验结果及讨论

1.3.4.1同种型号同批次的三根丝测量结果对比（键合金丝A