杰爾系統(tǒng)宣布，該公司的工程師已經(jīng)找到了半導(dǎo)體封裝材料成分的新組合，使半導(dǎo)體行業(yè)能夠成功地實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛封裝。該公司創(chuàng)新的方法可在封裝過(guò)程中去除鉛，并消除了在推出無(wú)鉛封裝產(chǎn)品時(shí)存在的潛在缺陷。杰爾系統(tǒng)的半導(dǎo)體封裝新技術(shù)可提高芯片的可靠性和性能，并完全去除目前在芯片中廣泛使用的有害成分-鉛。雖然歐盟強(qiáng)制使用無(wú)鉛半導(dǎo)體封裝至今僅有一年的時(shí)間，但這項(xiàng)限制未來(lái)將會(huì)被推廣至全世界的每種半導(dǎo)體封裝，這將影響到總市值達(dá)1660億美元的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中之?dāng)?shù)萬(wàn)億顆芯片。每家制造或使用芯片的電子產(chǎn)品廠商都正努力尋找適合的的材料組合，以使其產(chǎn)品能銷售至歐洲以及其它制定類似法律的國(guó)家。杰爾系統(tǒng)此項(xiàng)研究成果即解決了工藝變更中時(shí)遇到的各種潛在問(wèn)題。與業(yè)界大多數(shù)廠商一樣，杰爾系統(tǒng)致力于研究正確的封裝材料組合，希望借此制造出可靠的無(wú)鉛產(chǎn)品。杰爾系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)主要?dú)w功于其在出貨前評(píng)估產(chǎn)品品質(zhì)時(shí)，充分考慮到了客戶的需求。目前，大多數(shù)芯片封裝都會(huì)在銅金屬上覆蓋一層錫與鉛材料。在封裝行業(yè)向無(wú)鉛封裝轉(zhuǎn)移時(shí)時(shí)，許多封裝將僅在銅表面覆上一層錫，并且通過(guò)電子設(shè)備制造商以遠(yuǎn)高于封裝內(nèi)部鉛材料熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行生產(chǎn)。杰爾系統(tǒng)的研究成果顯示：銅上覆錫的封裝能通過(guò)現(xiàn)今許多專為含鉛組件所制定之產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。然而，當(dāng)以客戶的角度來(lái)使用這些組件時(shí)，杰爾系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)在量產(chǎn)銅上覆錫的封裝時(shí)會(huì)形成 “錫須”，從而導(dǎo)致電子短路或斷線，并造成其它系統(tǒng)錯(cuò)誤。JEDEC固態(tài)科技協(xié)會(huì)的三項(xiàng)測(cè)試加上美國(guó)國(guó)家電子制造業(yè)創(chuàng)進(jìn)會(huì)（MEMI, National Electronics Manufacturing Initiative）的技術(shù)指南，能更有效率地過(guò)濾出錫須。在三項(xiàng)測(cè)試中有兩項(xiàng)測(cè)試顯示出，在銅上覆霧錫(matte-tin)與銅上覆鎳底霧錫(NICkel undercoated matte-tin)這兩種材料組合之間并沒(méi)有明顯的不同。杰爾系統(tǒng)的第三項(xiàng)測(cè)試結(jié)果則顯示在銅與錫層之間加入一層鎳，在客戶的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)環(huán)境中將產(chǎn)生大幅改進(jìn)的效果。杰爾系統(tǒng)在生產(chǎn)無(wú)鉛封裝時(shí)，曾運(yùn)用不同的鍍錫工藝來(lái)評(píng)估多種半導(dǎo)體封裝技術(shù)。杰爾系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)以錫取代鉛作為金屬電鍍材料時(shí)，在經(jīng)過(guò)無(wú)鉛組裝制程后在半導(dǎo)體封裝上會(huì)長(zhǎng)成 “錫須”。由于錫須的長(zhǎng)度足以造成短路，并導(dǎo)致電子系統(tǒng)產(chǎn)生故障，進(jìn)而演變成一項(xiàng)嚴(yán)重的問(wèn)題。為解決這項(xiàng)問(wèn)題，杰爾系統(tǒng)在錫與銅組件層之間加入一層鎳，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能抑制錫須的成長(zhǎng)。
杰爾系統(tǒng)封裝與互連技術(shù)部門(mén)總監(jiān)Melissa Grupen-Shemansky博士表示：“我們發(fā)布此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，是希望半導(dǎo)體行業(yè)能借鑒我們的方法，以避免在采用銅與錫金屬封裝技術(shù)時(shí)所遭遇的問(wèn)題。我們運(yùn)用科學(xué)的方法長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試多種選項(xiàng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)杰爾系統(tǒng)的錫-鎳-銅組合能解決在高溫、高濕度儲(chǔ)存環(huán)境所產(chǎn)生的錫須問(wèn)題。”NEMI錫須測(cè)試小組與杰爾系統(tǒng)合作進(jìn)行了一項(xiàng)獨(dú)立研究，其初步結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在商業(yè)化量產(chǎn)組件的銅上覆錫封裝上產(chǎn)生許多錫須，NEMI預(yù)計(jì)將在2005年發(fā)布其研究結(jié)果。在電子系統(tǒng)中，微芯片通常是運(yùn)用一層塑料或陶瓷外層作為保護(hù)，也就是所謂的封裝。芯片封裝提供三大主要功能：保護(hù)芯片免于受到外界的破壞、支持電子連結(jié)以及散熱。直到現(xiàn)在，許多封裝的外層通常會(huì)覆有金屬針腳，將錫鉛電鍍芯片連結(jié)至電路板，以便使能有效且可靠的將焊錫連結(jié)至系統(tǒng)電路板。將鉛加入金屬電鍍合金能有效抑制錫成長(zhǎng)或造成 “錫須”現(xiàn)象。錫須長(zhǎng)成的原因是一種壓力釋放的機(jī)制，長(zhǎng)成的錫須長(zhǎng)度達(dá)到一定上限時(shí)就會(huì)影響電子聯(lián)機(jī)，進(jìn)而造成微芯片的故障。許多企業(yè)在轉(zhuǎn)移至無(wú)鉛封裝時(shí)運(yùn)用錫或銅的組合。然而，當(dāng)計(jì)算機(jī)設(shè)備供貨商在面臨特定的組裝狀況下，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的可靠度研究時(shí)即發(fā)現(xiàn)運(yùn)用錫-銅的材料組合往往會(huì)長(zhǎng)成錫須。杰爾系統(tǒng)在評(píng)估多家封裝廠商的樣本時(shí)，發(fā)現(xiàn)這些解決方案無(wú)法滿足電子產(chǎn)業(yè)在確保長(zhǎng)期可靠度的應(yīng)用需求。杰爾系統(tǒng)的研究結(jié)果則顯示出錫-鎳-銅的組合是一項(xiàng)可靠的替代方案。雖然杰爾系統(tǒng)的錫-銅組合能滿足顧客在某些封裝方面之需求，但仍需持續(xù)研究以期能滿足顧客對(duì)于更高可靠性的需求。杰爾系統(tǒng)系統(tǒng)組裝與測(cè)試部門(mén)副總裁John Pittman表示：“錫須的存在對(duì)于無(wú)鉛半導(dǎo)體封裝的影響將延伸至整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，因?yàn)檫@些錫須造成的電子短路，將持續(xù)加大企業(yè)與消費(fèi)性產(chǎn)品所面臨的設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)。鎳解決方案將協(xié)助半導(dǎo)體行業(yè)廣泛采納無(wú)鉛封裝技術(shù)。目前得知的好消息是鎳已普遍存在現(xiàn)今的封裝工藝中，因此業(yè)界將能輕易使用“無(wú)錫須”的錫-鎳-銅解決方案?！?BR>
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