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摘要
采用磁控溅射在96氧化铝陶瓷基板上制备了TiW/Ni/Au和Ti/Ni/Au结构的键合薄膜层,通过调节溅射时长对金层厚度进行控制,模拟光通讯模块中金丝键合工艺并对薄膜进行了键合性能评估。结果表明,Ti/Ni/Au结构具有更加良好的键合效果。键合推拉力的大小随着金层厚度的增加而变化。在≤2μm厚度范围内,拉力随金层厚度的增加出现波动,保持在7.5gf±3%(1gf=9.81×10-3N);推力则随着膜厚的增加先增大后减小,继而保持波动,当厚度为930nm时,推力最大,为78.68gf,厚度大于1μm后,拉力保持在72.03gf±1.8%。数据统计分析结果显示,推拉力的离散程度均随着金层厚度的增加出现先降低后升高的趋势。金丝键合性能与基体上复合金属薄膜层的结构、厚度均存在密切关系,金层厚度过小不易于金丝紧密结合,而厚度增加到一定程度后则降低了与现有键合工艺的匹配。由此可见,在小于2μm范围内通过减小金层厚度可以在保证键合质量的同时有效节约成本。
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