Agere Systems发表突破性新技术　克服全球无铅芯片制造障碍

－　研究发现锡镍合金半导体封装组合能减轻 “锡须”(tin whisker)问题，并可提升无铅组件长期可靠度
－　Agere运用创新技术生产多款无铅芯片


　　Agere Systems （杰尔系统）今日宣布该公司工程师发现半导体封装组件的新组合，俾使半导体产业能成市婺m无铅封装的生产技术。该公司的创新设计不仅让封装制程完全简皝]金属，并消弭在量产无铅封装时面临的潜在严重缺陷。

　　Agere的新半导体封装方法，能提高芯片的可靠度与效能，并完全淘汰现今被广泛应用于各种芯片中的危险成份 – 铅金属。虽然欧盟强制使用无铅半导体封装至今仅一年之久，但这项限制未来将会被推广至全世界的每种半导体封装，这将影响到总市值达1660亿美元的半导体产业中之数兆颗微芯片。每家制造或使用芯片的电子产品厂商都正努力寻找适合的的材料组合，以使其产品能销售至欧洲以及其它制定类似法律的国家，Agere此项研究成果即解决了变更制程时所遭遇的各种潜在问题。

　　Agere和业界大多数厂商一样致力于研究正确的封装材料组合，希望藉此制造出可靠的无铅产品。Agere的发现要归巧颡铪b出货前评估产品质量时，会考虑到顾客的需求。

　　现今大多数芯片封装都会在铜金属上覆诱#层锡与铅材料。在业者转移至无铅封装时，钗h封装将仅在铜表面覆上一层锡，并且透过电子设备制造商以远高于封装内部铅材料熔点的温度下进行生产。Agere的研究成果显示铜上覆锡的封装能通过现今钗h专为含铅组件所制定之产业标准测试。然而，当以客户的角度来使用这些组件时，Agere发现在量产铜上覆锡的封装时会形成 “锡须”，因而导致电子短路或断线，并造成其它系统错误。

　　JEDEC固态科技协会的三项测试加上美国国家电子制造业创进会（MEMI, National Electronics Manufacturing Initiative)的技术指南，能更有效率地过滤出锡须。在三项测试中有两项测试显示出，在铜上覆雾锡(matte-tin)与铜上覆镍底雾锡(nickel undercoated matte-tin)这两种材料组合之间并没有明显的不同。Agere的第三项测试结果则显示在铜与锡层之间加入一层镍，在客户的现实生产环境中将产生大幅改进的成效。


“锡须”问题
　　Agere本身在生产无铅封装时，曾运用不同的镀锡制程来评估多种半导体封装技术。Agere发现以锡取代铅作为金属电镀材料时，在经过无铅组装制程后在半导体封装上会长成 “锡须”。由于锡须的长度足以造成短路，并导致电子系统产生故障，进而演变成一项严重的问题。为解决这项问题，Agere在锡与铜组件层之间加入一层镍，结果发现能抑制锡须的成长。Agere已将这方面的观察结果汇整成一份白皮书，并刊载于公司网站 (www.agere.com).

　　Agere封装与互连技术部门总监Melissa Grupen-　Shemansky博士表示：「我们发表此项发现，是希望电子产业能采用我们的方法，以避免在采纳铜与锡金属封装技术时所遭遇的问题。我们运用科学化的方法长时间测试多种选项，结果发现Agere的锡-镍-铜组合能解决在高温、高湿度储存环境所产生的锡须问题。」

　　NEMI锡须测试小组与Agere合作进行的一项独立研究，其初步结果发现，在商业化量产组件的铜上覆锡封装上产生钗h锡须，NEMI预计将在2005年发表其研究结果。


　　在电子系统中，微芯片通常是运用一层塑料或陶瓷外层作为保护，也就是所谓的封装。芯片封装提供三大主要弁遄G保护芯片免于受到外界的破坏、支持电子连结以及散热。直到现在，钗h封装的外层通常会覆有金属针脚，将锡铅电镀芯片连结至电路板，以俾使能有效且可靠的将焊锡连结至系统电路板。将铅加入金属电镀合金能有效抑制锡成长或造成 “锡须”现象。锡须长成的原因是一种压力释放的机制，长成的锡须长度达到一定上限时就会影响电子联机，进而造成微芯片的故障。

　　钗h企业在转移至无铅封装时运用锡或铜的组合。然而，当计算机设备供货商在面临特定的组装状况下，进行长时间的可靠度研究时即发现运用锡-铜的材料组合往往会长成锡须。Agere在评估多家封装厂商的样本时，发现这些解决方案无法满足电子产业在确保长期可靠度的应用需求。今日Agere的研究结果则显示出锡-镍-铜的结合是一项可靠的替代方案。

　　虽然Agere的锡-铜组合能满足顾客在某些封装方面之需求，但仍持续研究以期能满足顾客对于更高可靠度的需求。

　　Agere系统组装与测试部门副总裁John Pittman表示：「锡须长成对于无铅半导体封装的影响将延伸至整个电子产业，因为因这些锡须造成的电子短路，将持续升高企业与消费性产品所面临的设备故障风险。镍解决方案将协助业者广泛采纳无铅封装技术。好消息是镍已普遍存在现今的封装制程，因此业界将能轻易使用 “无锡须”的 锡-镍-铜解决方案。」


　　Agere现正推出运用自己研发的新封装制程所生产之无铅半导体产品，并预定在2005年夏季将大部份的产品改用无铅封装。

关于Agere Systems（杰尔系统）
　　Agere为全球半导体领导供货商，为储存、无线数据、公共与企业网络提供质量优秀的解决方案。Agere的芯片与软件弁钰j大且运用范围广泛，涵逊B算与通讯应用领域，从手机、PCs、PDAs、硬盘机、游戏装置到全球最精密的无线与有线网络。Agere客户包括最顶尖的消费性电子产品制造商、以及通讯与运算设备供货商。Agere的产品连系了人们在家中与工作中的信息与娱乐，使个人真实生活更为开阔。