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1、Si 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 S J / T 1 0 4 5 5 一9 3 厚膜混合集成电路用铜导体浆料 C o p p e r c o n d u c t o r p a s t e f o r t h i c k f i l m h y b r i d i n t e g r a t e d c i r c u i t s 1 9 9 3 - 1 2 - 1 7 发布 1 9 9 4 - 0 6 - 0 1 实施 中华人民共和国电子工业部批准 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 厚膜混合集成电路用铜导体浆料 S 1 / T 1 0 4 5 5-9
2、 3 Co p p e r c o n d u c t o r p a s t e f o r t h ic k f i l m h y b r i d i n t e g r a t e d c i r c u i t s 主题内容与适 用范围 1 . 1 主题内容 本标准规定了厚膜混合集成电路用铜导体浆料( 以下简称浆料) 的技术要求、 试验方法、 检 验规则、 包装、 贮存及运输。 1 . 2 适用范围 本标准适用于厚膜混合集成电路用铜导体浆料。 2 引用标准 GB 2 4 2 1 GB 24 23. 2 8 GB 89 76 GI B 5 4 8 电工电子产品基本环境试验规程总则 电工
3、.扛子产品基本环境试验规程试验Ts 锡焊试脸方法 膜集成电路和混合膜集成电路总规范 微电子器件试验方法和程序 伎术要求 桨料特性 桨料特性应符合表 1 的规定。 序号项目 外观 表 1 浆料特性 特 单位 导 体浆 料 呈 均匀 的 青 状 ， 色 泽 一 致 粘度1 2 5一 2 0 0P. . . 2 浆料成膜性能 浆料成膜性能应符合表 2的规定。 中华人民共和国电子工业部 1 9 9 3 - 1 2 - 1 7批准 1 9 9 4 - 0 6 - 0 1 实施 S J / T 1 0 4 5 5一9 3 表 2 浆料成膜性能 序号项目性能要求单位 1 2 f l阻 初始值4m O 高温贮
4、存后5m 1 1 线分辩率 线宽 2 oo 严m 间距 2 0 0 产m 3 烧结膜厚度 1 5- 1 8 尸m 4 可焊性良好 5 抗焊 料浸折性 7 次 6附着力 初始值 1 9 . 6 N 高温贮存后1 4 . 7 7 键合 强度 超声铝 丝焊 初始值 5 0 mN . 高 温贮存后 4 0 热声金 丝焊 初始值 6 0 高温贮存后 5 0 4 试 验方法 4 . 1 环境条件 除另有规定外， 所有试验均应在 G B 2 4 2 1 所规定的正常大气条件( 温度 1 5 一3 5 1C， 相对湿 度4 5 %一7 5 %， 气压8 6 一1 0 6 k P a ) 下进行。 4 . 2
5、样品制备 考核铜导体浆料工作特性及导体性能的试验样品按厚膜工艺制备， 推荐加工工艺见附录 A ( 参考件) ， 基片尺寸为3 0 mm x 2 0 m m， 试验图形见图 l a 图 1 试验图形 焊接区A ， 一 A 1 。 的尺寸为: 2 m m X 2 m m o 试验焊接区Z : 一 几的 尺寸为: 1 m t n x l m m , 导带 L ， 的最大宽度为: 0 . S O m mo S J / T 1 0 4 5 5 -9 3 导带玩的最大宽度为: 0 . 2 0 m m . 导带 L 3 的最大宽度为: 0 . 2 0 m m. 导带L , 与1 2之间的最小间距为: 0 .
6、 3 0 m m . 导带 场 与 肠 之间的最小间距为: 0 . 2 0 mm . 4 . 3 侧量仪器 a 粘度计; b . 毫欧表; c . 测量显微镜; d . 膜厚测试仪 ; e . 拉力机; r .克力计。 4 . 4外观 浆料外观用目视检查， 应符合表 1 的规定。 4. 5枯度 用绝对工作旋转粘度计进行测量， 恒温水槽温度为2 5 士 1 C, 剪切速度为l O r / m in . 4 . 6 方电阻 导电带印制线推荐为L / b二1 0 0 / 1 ( L 一导带长度， b 一导 带宽度) 。在样品导电带b ， 两 端用毫欧表测量电阻值， 按下式计算方电阻: R, = R
7、/ 1 0 0 式中: R, 一导电膜的方电阻， m川 口; R - L , 两端电阻测量值， m i l . 4 . 7 线分辩率 用毫欧表测量1 2 或1 2二端应导通。 用测量显微镜测量1 2或L 3 的线宽， 1 2与L 3 之间的 距离， 并观察1 2 与L ， 间不得连接， 或 用 毫欧表进行测量， 玩和L 3 之间不得导 通。 4 . 8 烧结膜厚度 用膜厚测试 仪或其他精度相当的仪器测量导体膜厚度， 测量 误差1 . 5 % . 4 . 9 可焊性 可 焊性试验在A : 一 A , 。 上进行。按照G B 8 9 7 6 第4 . 5 . 1 0 . 1 条 方法， 将试验基片
8、试验区 域 的一边浸入焊槽， 浸入时间5 士 0 . 5 s ， 浸润面积 8 0 %以上为良好。 当浸入焊槽时， 允许试验基片做缓慢的水平或垂直运动。 4 . 1 0 抗焊料浸折性 抗焊料浸折性试验按本规范4 . 9条进行并做以下变更: a . 浸人时间为 1 0 1 I s ; b . 进行以上操作， 每次冷却到1 5 一3 5 r - ， 再重复进行， 如有一个焊区其 5 0 %的面积被浸 析掉， 为失效。 4 . 1 1 附着力 附着力按剥离 试验来确定， 在A , - A , a 7 * 区 上进行。 试验引线采用0 . 8 m m的镀锡引线， 按图 2的方法弯曲。 S .1 / T
9、 1 0 4 5 5 -9 3 00.8 长 焊接区， I #i 图2 剥离试验 按G B 2 4 2 3 . 2 0 第屯6 条预处理基片， 将基片预热到3 0 士 5 r-。试验引 线用焊剂侵润后， 焊到焊区( 如图2 ) , 焊接时间5 土i s ， 试验引线应弯成角度9 0 士1 0 ， 垂直于基片平面。 在室温( 1 5 - 3 5 r-) 下贮存1 6 h 后进行测量， 用拉力机以每分钟1 0 - - 2 0 m m的恒定速度从 垂直基片方向往上拉。按下述损坏模式进行区别: a . 导电带及焊料拉离 ; b . 试验引线从焊料上被拉下; c . 瓷基片被拉碎裂。 如属b , c .
10、 则允许重焊或调换样品后重做该项试验。 4 . 1 2 键合强度 按G J B 5 4 8 方法2 0 1 1 试验 条件D进行试验， 引线键合在Z l 一 Z6上的任意二点上。 引线直径为: 2 5 p m o 4 . 1 3 高温贮存 将样品放入 1 5 0 12 的烘箱中存放 %h o 高温贮存的样品取出后恢复2 4 h进行测量。方电阻、 附着力、 键合强度应符合表 2规定。 5 检验规则 5 . 1 检验批 4 S T / T 1 0 4 5 5 一93 每配制一次浆料为一个检验批， 从检验批中随机抽取适量浆料并制备受检样品， 样品制备 见 4. 2条。 5 . 2 交 收检 验 按表
11、 3和表 4中的 B组规定进行逐批检验。B组检验应在A组检验合格后进行。 5 . 3 周期检验 试验样品应从代表期中随机抽取， 按表3和表 4的规定和A, B , C组的顺序进行周期检验 并合格。试验过程中， 如出现不合格， 其后的试验不再进行并认为周期检验为不合格。周期检 验每半年进行一次。当制造工艺或原材料作重大更改时， 也要进行试验。 表 3 浆料特性检验 分组 项目J 要求 检 验 方 法 抽样 4F x3m 9 州 表 14.4ta.s 表4 成膜后导体性能检验 适量 分组项目要求条 款方法条 款 抽样 受试样品数量允许不合格品数 B B1 方阻( 初始值) 3 . 2 4. 6 1
12、 004. 7 线分辩率 4. 8 烧 结膜 厚度 4. 1 1 2 0 . ( 按引 线 数 计， 至 少考核3 片) 1B2 附着力( 初始值) 键合强度( 初始值) 14. 9 2 0 ( 按焊区计) C C1 可焊性 4. 1 0 2 0 ( 按焊区计) 1口抗焊料浸折性 1 4. 1 3 1 0 C 高温储存 ! 4. 6 试 验 后 检 测 方 阻器 1 4. 1 1 2 0 ( 按引线数计) 附着力 4. 1 2 键 合强度 5 . 4 合格判据 试验结果应符合本规范的要求。如发现不符合本规范要求时， 则应从同一批浆料中再制 备两倍数量的样品. 对不合格的项目 进行复验. 如复验
13、仍不合格， 则认为该批浆料不合格。 6 标志、 包装、 贮存及运输 6 . 1 标 志 6 . 1 . 1 除合同要求的特殊标记外， 每个瓶上及外包装应注明: a . 产品名称; b . 数量 ; c . 制造厂名称; S .1 / T 1 0 4 5 5 -9 3 d . 生产日期、 批号。 6 . 1 . 2 每个内包装上应附有加盖检验员印章的合格证。 6 . 2 包装 导休浆料应采用聚乙烯塑料瓶密封包装。 6 . 3 贮存 导体浆料应存放在清洁、 干燥、 避免日晒的场所， 存放温度不高于2 5 1C， 相对湿度不大于 7 5 %， 有效期为半年。 6 . 4 运输 包装好的导体浆料可以任
14、何方式运输， 但需避免日晒、 雨淋或其他污染。 S J / T 1 0 4 5 5 一9 3 附录A 试样的推荐加工工艺 ( 参考件) A 1 墓片%氧化铝基片。 A 2 印 制 A 3 2 5目 丝网， 推荐乳胶厚度1 2 - 2 0 p m ， 印制速 度2 0 c m / s o A 3 干燥湿印后在室温下放置5 一1 0 m i n ， 在 1 2 0 空气中干燥 1 0 - 1 5 2 n in a A 4 烧结在氮气炉内烧结， 氧气含量小于 1 0 x 1 0 - 4 , 烧结周期为 l s m i n , 峰值温度 9 0 0 ,C 1 0 mi n 。推荐烧结 曲线如 图 Al
15、 e 1 0- i n 下降速率 p侧明 上升速率 1 0 0 C / mi n C/ mi n 1 0 2 0 3 0 4 0 4 5 时间( m in ) 图 A l 烧结曲线 A 5 锡焊 用6 0 / 4 0 锡/ 铅或 6 0 / 3 8 / 2 锡 / 铅/ 银焊料， 中性活性溶剂焊接， 如P F O 1 型。 A 6 热声金丝焊温度范围1 0 0 一2 0 0 1 r 。 A 7 超声铝丝焊与贵金属导体相比. 需要较高的功率和较短的时间。 附加说明: 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准由电子工业部标准化研究所和电子工业部华东微电子技术研究所及 4 3 1 0厂负责 起草。 本标准主要起草人: 叶国华、 王正义、 周吉生、 韩艳芬、 邢惠莲。