摘要
在微电子封装中，铜铝（Cu-Al）引线键合器件被广泛使用；然而，在潮湿且含有卤素的环境中，暴露在外的铜铝双金属界面容易发生腐蚀，从而导致铝垫层老化、下陷，最终引发球形键合点脱落或开路故障。本研究提出了一种可大规模应用的引线键合后湿化学钝化工艺，采用十八烷基膦酸（ODPA）同时处理暴露的铜/钯涂层铜（PCC）表面以及铝表面。该钝化工艺首先通过羟基化预处理在表面生成活性氧化物/氢氧化物，然后再用ODPA处理并经过溶剂冲洗以去除弱吸附物质。通过接触角测量、反射-吸收红外光谱（RAIRS）、原子力显微镜（AFM）以及X射线光电子能谱（XPS）对表面改性效果进行了评估。ODPA处理提高了铜和铝的水接触角，表明涂层形成后表面的疏水性显著增强。RAIRS检测到了与ODPA相关的脂肪族C-H键，AFM显示处理导致了纳米级的表面变化，而XPS则证实了金属-氧-磷界面之间的结合。在100 ppm氯离子的恶劣浸泡环境下，ODPA钝化处理有效抑制了两种器件平台上的球形键合点脱落现象：铜铝器件的脱落率从99.0%降至0.73%，而PCC-铝器件的脱落率则从23.3%降至0.42%。总体而言，这些研究结果为一种有效的、与现有工艺兼容的引线键合后处理方法提供了依据，该方法能够有效保护易受腐蚀的界面，从而提升含卤素环境中的引线键合互连器的可靠性。
