阅读说明：本技术 Cu线接合器件组件中的al接合焊盘腐蚀的机制调查和预防 (Mechanism investigation and prevention of AL bond pad corrosion in CU wire bond device assemblies ) 是由 奥利弗·明-仁·钱 尼克·罗丝 于 2018-05-25 设计创作，主要内容包括：尤其是在诸如汽车环境的严苛条件下,铜(Cu)线接合组件中的具有“泥裂”外观的铝(Al)接合焊盘上的严重腐蚀可能是关键的故障模式。这种腐蚀可能与诸如氯离子(Cl<Sup>-</Sup>)的污染物的存在相关联。然而,确切的腐蚀激活机制仍然不清楚并且因此无法实现有效的防腐蚀。利用新颖的浸没腐蚀筛查计量作为原位表征工具来建立与Cu线接合器件直接相关的腐蚀机制。随着这种对Al接合焊盘腐蚀机制的理解的提高,已朝着开发有效的防腐蚀策略以提高和确保整体封装可靠性方面取得了显著性进展。(Severe corrosion on aluminum (Al) bond pads with a "mud-crack" appearance in copper (Cu) wire bond assemblies can be a critical failure mode, especially under harsh conditions such as an automotive environment. Such corrosion may be associated with, for example, chloride ions (Cl) ‑ ) Is correlated with the presence of the contaminant. However, the exact corrosion activation mechanism remains unclear and thus effective corrosion protection is not achieved. A novel immersion corrosion screening metrology is utilized as an in situ characterization tool to establish the corrosion mechanism directly related to Cu wire bond devices. With this bonding to AlThe improved understanding of the pad corrosion mechanism has led to significant progress towards developing effective corrosion protection strategies to improve and ensure overall package reliability.)

CU线接合器件组件中的AL接合焊盘腐蚀的机制调查和预防

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年5月26日提交的且标题为“MECHANISTIC INVESTIGATION ANDPREVENTION OF AL BOND PAD CORROSION IN CU WIRE-BONDED DEVICE ASSEMBLY”的美国临时专利申请No.62/511,863的优先权和权益，所述专利申请的公开内容在此以引用的方式整体并入。

技术领域

本公开大体上涉及双金属器件，且更具体地说涉及用于减少包括铜和铝的双金属器件的腐蚀的技术。

背景技术

铜(Cu)已由于其较高的电导率、较低的成本和较好的机械强度而迅速取代金(Au)成为微电子封装中的优选的线接合材料，这导致焊盘尺寸和焊盘间距减小。然而，需要最小化腐蚀相关的故障以确保封装可靠性。具体地说，铝(Al)接合焊盘特别易于腐蚀而具有特有的“泥裂”外观。尤其在诸如汽车环境的严苛条件下，这种腐蚀可能是Cu线接合组件的严重的故障模式。可穿戴电子器件的新兴趋势也施加新的更严格的封装可靠性要求来确保预防在全地形不停止使用条件下受汗水/泥浆/雨水腐蚀。另外，到非铅SAC(Sn-Ag-Cu)焊料的最近转变需要使用较强的助焊剂(2-3％)和较高的回流温度(～260℃)，这可能留下助焊剂残留物和离子污染以引起腐蚀。尽管这种类型的Al接合焊盘腐蚀经常与诸如卤化物(Cl^-、Br^-、F^-)的污染物的存在相关联，但是基本腐蚀机制仍然不清楚并且因此无法实现有效的防腐蚀。

发明内容

本公开提供了提高封装可靠性并减少Cu线接合的Al接合焊盘的卤化物诱发的腐蚀机制的防腐蚀策略。先前的防腐蚀策略集中于来自高压釜测试之后的故障的线接合器件的像CU₉Al₄、CuAl和CuAl₂的金属间化合物的界面层。然而，通过对活性腐蚀进展的仔细监视而最好地揭示腐蚀易损性的真实原因。在本公开的方面，提出新颖的浸没腐蚀筛查计量作为原位表征工具，与SEM、光学显微镜和其他表征技术结合来建立与Cu线接合器件直接相关的腐蚀机制。公开的浸没腐蚀筛查可以看作加速极端湿气应力测试。在恰当地模制的封装中，模具化合物/晶粒界面处的吸收的水和离子杂质的程度将不太严重。

通过实时地监视活性腐蚀，可以观察到表面AlO_x枝晶形成/生长和活性氢(H₂)气析出。在一些方面，根据本公开的方面的浸没腐蚀筛查已认识到H₂析出在从Al接合焊盘提取电子以推动腐蚀循环中扮演关键角色。这些观察提供机制洞察，之后形成被配置为消除该H₂析出半反应的新的腐蚀抑制策略。在一些方面，腐蚀抑制策略可以施加选定的表面处理来大大地提高H⁺/H₂阴极反应的激活能垒。对由本公开的方面提出的腐蚀抑制策略的测试已证实表面处理对于消除具有未模制的Cu线接合组件的酸性氯化物测试溶液中的严重的Al焊盘泥裂腐蚀非常有效。已证明根据本公开的方面的新的表面处理在175℃左右的温度下退火之后展现良好的防腐蚀性。在一些方面，可以在制造兼容的线接合和模制组装线中的预模制步骤处施加选定的表面涂层。

以上内容已相当广泛地概括了本发明的特征和技术优点以便可以更好地理解随后的本发明的

具体实施方式

。下文中将描述形成本发明的权利要求的主题的本发明的额外特征和优点。本领域技术人员应了解，公开的概念和特定实施方案可以易于用作修改或设计用于执行本发明的相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应认识到，这类等效构造不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围。从结合附图考虑的以下描述，将更好地理解关于其组织和操作方法被认为是本发明的特性的新颖特征与其他目标和优点。然而，应明确理解，提供图中的每一者仅用于说明和描述的目的，而不意在作为限制本发明的限定。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现在参考结合附图进行的以下描述，附图中：

图1A是示出由于铝(Al)腐蚀引起的枝晶进展的图像；

图1B是示出由于氯化物(Cl^-)诱发的腐蚀引起的在Al晶片的表面处形成的泥裂形态的图像；

图1C是示出在已腐蚀的Al晶片的表面上形成的岛状物的扫描电子显微镜图像；

图2是示出已腐蚀的Al晶片的表面元素组成的方面的图；

图3A是示出铜(Cu)/Al微图案和Al晶片中的腐蚀的进展的一系列图像；

图3B是示出Cu/Al微图案和Al晶片中的腐蚀的能量色散x射线光谱(EDX)分析的结果的曲线图；

图4A是示出对从没有活性腐蚀的空白样本生成的气体的气相色谱质谱联用(GC-MS)分析的结果的图；

图4B是示出对由于Cu/Al系统中的Al的活性腐蚀而生成的气体的GC-MS分析的结果的图；

图5是示出在Cu/Al双金属系统中的Al的腐蚀期间的析氢的方面的一系列SEM图像；

图6A是示出用以研究Al焊盘的腐蚀的器件的图像；

图6B是示出Al焊盘的腐蚀的方面的图像；

图6C是示出由于Al焊盘的腐蚀引起的线接合剥离的方面的图像；

图6D是示出由于Al焊盘的腐蚀引起的线接合剥离的额外方面的图像；

图7是示出接合到Al焊盘的Cu线的方面的图；

图8A是示出Cu线接合器件的图像；

图8B是示出Cu线接合器件的腐蚀的图像；

图8C是示出利用抑制剂化合物来减少腐蚀并保护根据本公开的方面的Cu线接合器件的图像；

图9A是示出AL(0.5％的Cu)基板上的未经处理的Cu点样本的腐蚀的图像；

图9B是示出利用根据本公开的方面的抑制剂处理的Cu点/AL(0.5％的Cu)样本的改进的热稳定性和防腐蚀的图像；

图10A是示出没有抑制剂涂层的Cu微点的腐蚀筛查的结果的一系列图像；

图10B是示出没有抑制剂涂层并且在没有抑制剂涂层的情况下退火的Cu微点的腐蚀筛查的结果的一系列图像；

图10C是示出根据本公开的方面在施加喷涂的抑制剂和退火之后的Cu微点的腐蚀筛查的结果的一系列图像；

图10D是示出根据本公开的方面在施加气相沉积的抑制剂和退火之后的Cu微点的腐蚀筛查的结果的一系列图像；

图11是示出在模制过程之后用于Cu线接合器件的内部氯化物污染装填和测试方案的流程图；

图12是示出在高压釜应力测试之后针对模制的Cu线接合器件的样本的电测试数据的图表；以及

图13是根据本公开的方面的用于减少Cu线接合器件的腐蚀的方法的流程图。

具体实施方式

参考附图中示出并且在以下描述中详述的非限制性实施方案更全面地解释各种特征和有利细节。省略了对众所周知的开始材料、加工技术、部件和设备的描述，以免在细节上不必要地模糊本发明。然而，应理解，当指示本发明的实施方案时仅作为说明而不是作为限制提供详细描述和特定实例。根据本公开，在基本的创造性概念的精神和/或范围内的各种取代、修改、添加和/或重新布置对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

图1A-1C示出了在研究Cu/Al双金属系统中的实时腐蚀期间观察到的铝(Al)腐蚀的方面，所述研究是使用称作微图案腐蚀筛查的新颖计量执行的。通过将Cu点(厚50nm，直径130μm)溅射到厚1.2μm的铝晶片(99.5％的Al+0.5％的Cu)基板上来为用于研究的微图案腐蚀筛查技术做准备。所有微图案都是使用丹顿真空Desktop Pro溅射单元通过微点掩模制备的。通过Nikon Eclipse LV150显微镜来执行对腐蚀过程的实时检查。不断地监视样本(Cu/Al微图案和Cu线接合器件两者都浸没在测试环境溶液(pH 5，0-20ppm Cl^-溶液)中和样本表面以获得对表面腐蚀过程的指示。FEI Nova 200NanoLab扫描电子显微镜(SEM)提供已腐蚀样本的高分辨率成像。通过能量色散X射线光谱(EDX)系统来获得表面元素组成信息。使用配备有四级滤质器的Finnigan Trace GC Ultra通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)来检测氢气(H₂)析出。通过喷涂和化学气相沉积过程来执行微图案和Cu线接合器件的抑制剂表面处理。通过在～30厘米(cm)的距离处在70psi的压力下使用气动喷雾器将腐蚀抑制剂化合物的溶液喷洒到样本表面上来执行喷涂。通过在化合物的熔点附近将微图案样本和腐蚀抑制剂原位加热6-10分钟来执行化学气相沉积。在额外的热退火(>175℃)之后，在酸性氯化物溶液中测试经过腐蚀抑制剂处理的微图案样本以评估腐蚀抑制效果。

氯离子的存在可能引起铝(具有0.5％的Cu)，下文中简称为Al样本的腐蚀。浸没腐蚀筛查示出了Al的腐蚀的进展，其从在Al表面上形成枝晶开始并且腐蚀继续导致形成类似于泥裂的形态。观察到溶液中的氯离子的浓度对Al(具有0.5％的Cu)的腐蚀的进展具有直接影响。观察Al样本在20ppm的Cl^-浓度下在pH为4时的腐蚀，并且在浸没96小时之后拍摄图像，如图1A-1C所示。例如，图1A是示出由于Al腐蚀引起的观察到的枝晶进展的图像。图1B是示出枝晶形成的近视图的图像并且揭示了由于严重的氯离子(Cl^-)诱发的腐蚀而引起的在Al晶片的表面处形成的泥裂形态。图1C是已腐蚀的Al晶片的SEM图像并且示出了具有严重的形成的泥裂的已腐蚀的铝表面的岛状物。

作为分析的一部分，使用EDX来检查已腐蚀的Al样本的表面元素组成。图2和下表1和2中以图形示出了该分析的结果。表1示出了已腐蚀样本的泥裂(例如，图2的泥裂202)的表面元素组成并且表2示出了已腐蚀样本的岛状物(例如，图2的泥裂204)的表面元素组成。

表1

表2

元素	重量％	原子％
			O	36.51	49.63
Al	52.60	42.40
			Si	6.12	4.74
S	4.77	3.23
			总计	100.00	100.00

如上简述，针对暴露于pH为4的20ppm Cl^-达96小时的Al样本，使用EDX获得图2中所示的与已腐蚀样本相关联的数据。在同2的小图中，示出了已腐蚀样本的SEM图像。如图2和表1和2中所示，已腐蚀样本示出与Al为几乎1:1比的高氧信号，与岛状物区域处的为1:2的稍低的O:Al比相比，表明在发生泥裂的区域发生了严重的氧化。为了比较，原始Al(具有0.5％的Cu)样本的表面展现1:70的O:Al组成比，从而表明裂缝区域中的Al腐蚀更具侵略性，这导致与Al岛状物高地区域相比裂缝区域中的腐蚀更多。

使用上述浸没腐蚀筛查技术并列地研究Cu/Al微图案和Al晶片的腐蚀的进展。在图3A中，示出了将Al(例如，Al区域302)和Cu/Al双金属系统(例如，Cu/Al区域304)中观察到的腐蚀进展进行比较的图像，并且在图3B中，示出了表示已腐蚀的Cu/Al微图案的观察到的EDX的曲线。注意，即使利用较稀的2ppm Cl^-，pH为5的溶液，在少达10分钟内沿着Cu/Al双金属触点也可以观察到活性Al腐蚀。类似于图1A-1C，由Cu/Al双金属触点驱使的Al腐蚀的严重程度可以通过强烈的枝晶形成和在Al表面上的Cu点周围形成的泥裂看出。相比之下，Al晶片在相同条件下不经历这种严重的腐蚀，并且在相同的时间标记仅展现微小的表面粗化。

这种腐蚀严重程度的差异示出了Cu/Al双金属触点的重要影响。其电位序的位置分开的Cu和Al形成电偶，其中次贵金属Al变成阳极并且较贵金属Cu变成阴极。在存在Cl^-和湿气的情况下，完成电化学电池并且腐蚀迅速地发生。另一方面，Al没有用以获得迅速腐蚀状态的这种有力的驱使力。当浸没在较浓的20ppm Cl^-中时，使Al晶片严重腐蚀需要大约两倍的时间(例如，96小时)。筛查数据还示出了Cu/Al和Al系统中的不同的腐蚀进展。在Cu/Al系统中，腐蚀在Cu/Al界面处开始并且继续形成枝晶。稍后，如所预期，当浸没在酸性氯化物溶液中时，Al腐蚀在具有Cu/Al双金属的微图案样本中(例如，如Cu/Al区域304所示)与浸没在相同溶液中的Al晶片(例如，如Al区域302中所示)相比大大地加速。如图3A所示，即使利用较稀的2ppm Cl^-，pH为5的溶液，在少达10分钟内沿着Cu/Al双金属触点也可以观察到活性Al腐蚀。类似于图1A-1C中所示的腐蚀，由Cu/Al双金属触点驱使的Al腐蚀的严重程度可以通过强烈的枝晶形成和在Al表面上的Cu点周围形成的泥裂看出。相比之下，Al晶片在相同条件下不经历这种严重的腐蚀，并且在相同的时间标记仅展现微小的表面粗化，如所示(例如，如Al区域302所示)。这种腐蚀严重程度的差异示出了Cu/Al双金属对Cu/Al系统中的Al的重要影响，这也以在大约44小时形成泥裂形态结束，如图3A所示。使用EDX观察到超过2:1的O:Al比，如图3B所示。

更重要的是，上述原位腐蚀筛查首次示出与Cu/Al系统中的Al的活性腐蚀相关联的快速气体冒泡。对析出气体执行气相色谱质谱联用(GC-MS)分析并且结果在图4A和4B中示出。图4A示出了对空白样本执行GC-MS的结果并且图4B示出了由腐蚀过程生成的气体。GC-MS分析的结果提供氢气的清楚信号。

析氢反应在严重的Al腐蚀中扮演重要的角色。一旦析氢发生，其促使Al氧化到早期枝晶形成，如上文在图3A和3B中示出。一旦枝晶形成，粒间腐蚀进展侧向地且向下进行以导致泥裂腐蚀。析氢还可能导致内部应力积累，从而导致猛烈喷发，如图5所示，图5示出了Cu/Al双金属系统中的Al的腐蚀期间的析氢的SEM图像(左)、析氢位点的SEM图像(中)，和Cu/Al界面位点处的析氢的SEM图像(右)。

将下层的不受保护的Al暴露于析氢进一步导致腐蚀。如图3所示，析氢之后始终跟随严重的腐蚀，从而形成枝晶并最终形成泥裂。如下文将更详细地描述，伴随严重的Al腐蚀的新发现的析氢提供重要的洞察以有助于建立腐蚀机制并形成有效的预防策略。

还应用上述浸没筛查计量以研究在工业Cu线接合器件中发生的腐蚀。具有接合到Al焊盘的钯(Pd)涂布的Cu线的器件用以研究Al焊盘的腐蚀。图6A-6D中示出了该研究，其示出了Pd涂布的Cu线接合器件的浸没筛查的过程。

图6A是示出浸没之前的Pd涂布的Cu线接合器件的图像。图6B是示出以析氢开始的腐蚀的图像，析氢在浸没筛查过程的大约6分钟内发生，并且图6C是示出第一线接合剥离的图像，第一线接合剥离在浸没筛查过程的大约7分钟内发生。图6D是示出在浸没筛查过程的大约43分钟内发生的10％的线剥离的图像。如图6所示，线接合器件的腐蚀进展类似于实验室制成的Cu/Al双金属微图案系统的腐蚀进展。腐蚀始终在Cu线接合的Al焊盘处开始并且沿着Al触点引线进行，伴随着析氢。这表明接合到Al焊盘的Cu线上的额外的Pd涂层无法有效地预防Al腐蚀，Al腐蚀在上述研究中是使用酸性氯化物条件诱发的。这还表明Cu球与Al焊盘之间的双金属触点在Cu线接合器件中的Al焊盘腐蚀中扮演重要的角色。

这个Cl^-诱发的Al腐蚀的严重程度可以从腐蚀筛查事件的时间框架看出。在5ppmCl^-，pH为5的溶液中浸没少达6分钟之后注意到具有析氢的第一腐蚀迹象，如图6B所示。第一线接合剥离在7分钟时发生，如图6C所示，并且使所有Cu线的10％以上从Al焊盘剥离仅需要43分钟，如图6D所示。

先前已报告当不同的金属触点暴露于电解质(诸如氯离子)时发生的电偶腐蚀的机制。在Cu线接合器件的当前情况下，在Cl^-离子存在的情况下在Al与Cu之间的大的电化学电位差(>+2.0V)导致观察到严重的Al接合焊盘腐蚀。然而，在Cl^-离子不存在的情况下，在Al金属上的表面氧化物涂层提供良好的钝化保护以预防连续的Al腐蚀。

基于在上述实验期间获得的数据，提出抗腐蚀机制，如图7所示。图7所示的抗腐蚀机制被配置为考虑上述酸性氯化物诱发的Al接合焊盘腐蚀。在图7中，示出了Cu线702、Al表面704、Cu球706和Al接合焊盘708。Cu球706和Al接合焊盘708可以形成Cu/Al双金属界面。在一些方面，Al表面704在暴露于湿气时可以被混合的氧化铝/氢氧化铝层覆盖。在酸性条件下，氧化铝/氢氧化铝的表面电荷可以是正的，这导致吸引负离子诸如Cl^-。被吸收的Cl^-离子可以通过将暴露的氧化铝/氢氧化铝转换为在水中具有非常高的溶解度(46g/100mL)的氯化铝(AlCl₃)而致使钝化氧化物溶解。在没有钝化氧化物的情况下，接合到Cu线(例如，Cu线702)的暴露的Al接合焊盘708可以由大的电位差驱使以迅速氧化。表面上的氯化铝的水解作用生成局部集中的质子以从Al氧化有效地捕获电子，从而产生观察到的氢气形成。如图所示，该析氢可以积累大的物理应力，从而导致类似于“火山喷发”的损坏，这将下层和不受保护的Al进一步暴露于Cl^-诱发的腐蚀。随着H₂气继续离开系统，Al焊盘腐蚀变成非自限性的并且迅速地自我促进形成严重地腐蚀Al接合焊盘的观察到的“泥裂”形态。

在任何情况下，活性腐蚀需要局部腐蚀电池中的阳极与阴极之间的有效电子传递。根据本公开的方面的防腐蚀策略旨在使用选定的表面处理修改Al/Cu双金属系统来阻止析氢的这种新发现的阴极半反应。根据一些方面，可以用薄的(例如，小于3μm)的选定的腐蚀抑制剂涂层来处理Cu/Al微图案的表面，所述涂层可以显著增加H₂析出的能垒并预防活性Al腐蚀循环。

参考图8A-8C，示出了各种图像，所述图像示出了由施加根据本公开的方面的抑制剂涂层的处理提供的改进。图8A是示出Cu线接合器件的图像；图8B是示出没有用根据本公开的抑制剂化合物处理的Cu线接合器件在5ppm pH为5的Cl^-溶液中浸没大约17小时之后的图像；并且图8C是示出用根据本公开的抑制剂化合物处理的Cu线接合器件在5ppm pH为5的Cl^-溶液中浸没大约12天之后的图像。如图8B和8C所示，选定的抑制剂化合物可以完全阻止析氢并且对Cu线接合器件提供延长的防腐蚀性。

在不存在抑制剂化合物的情况下，析氢和Al焊盘腐蚀迅速地(例如，少于10分钟)开始并且在浸没17小时之时达到所有Cu线的完全剥离，如图8B所示。然而，在包括抑制剂化合物的情况下，完全阻止腐蚀并且Al焊盘和Cu线接合即使在12天之后仍保持完好无损。这可能是由于共价结合的抑制剂升高析氢反应的位垒，从而预防Al腐蚀。在本公开的一些方面，抑制剂化合物可以包括荧光素、十六烷基三甲基溴化铵、3-羟基黄酮、二丁基磷酸铈、8-羟基喹啉、苯甲酸钠、甲苯基***、苯并***、氨基-唑-硫醇、戊二酸、聚乙烯醇、硫脲、苯基硫脲、4-羧基苯基硫脲、1,4-萘醌、吲哚、色胺、色氨酸、单乙醇胺、硫代乙酰胺、喹哪啶酸、α-苯偶姻肟、2-(2-羟苯基)苯并噁唑、二硫代草酰胺、双环己铜草酰二腙、铜铁试剂、2-丁炔-1,4-二醇、苯甲酰胺、4-氨基苯磺酰胺和硫代乙酰胺。

在一些方面，封装友好的施加方法可以用来将实验室证明的腐蚀抑制涂层施加到组装线生产环境中的Cu线接合器件。在工业环境中，抑制剂涂层可以在施加抑制剂涂层之后但在封装过程可能完成之前经历一系列严苛的温度条件。例如，涂布有选定抑制剂的线接合器件可以在模制过程期间在大约175℃的温度下暴露大约5-10分钟。在线接合和焊料回流过程期间还可能经历大约220-260℃的温度持续10-15分钟。施加的表面处理(例如，抑制剂化合物)应被配置为耐受这些较高的温度。在高压釜测试条件下执行根据本公开的方面的抑制剂涂层的初步热应力测试以评估其热稳定性和所得防腐蚀性。图9A和9B是示出在压力锅内在大约121℃，2大气压力下和100％相对湿度下测试的用抑制剂处理的Cu点样本的图像。在这些严苛条件下，用抑制剂涂层处理的样本抵制腐蚀达几乎4-8天。

在一些方面，各种抑制剂施加方法可以用于工业实现方式。例如，在一些方面，可以使用气动喷雾器在70psi压力下用含有不同的抑制剂浓度的溶液喷涂样本。然后使喷涂的样本在大约175℃下退火大约4分钟并且然后在5ppm Cl^-，pH为5的测试溶液中经受腐蚀筛查。测试已表明经过喷涂的样本与未经处理的样本相比可以抵制腐蚀更长时间，然而，在大约4小时标记时可以观察到Al腐蚀。在额外方面，化学气相沉积技术可以用来施加抑制剂。实施用于将抑制剂化合物施加到Al晶片上的Cu微点的化学气相沉积技术，其包括在选定温度下施加抑制剂化合物选定持续时间之后对Al晶片上的Cu微点进行原位加热。对样本执行红外光谱并且其示出抑制剂化合物与Cu/Al微点样本形成强的共价键。红外吸收峰值高度还揭示化学气相沉积施加方法可以提供较薄的且较均匀的抑制剂涂层。在测试期间，再次使样本在大约175℃下退火4分钟并且在5ppm Cl^-，pH为5的溶液中对腐蚀进行测试。使用化学沉积方法涂布的样本在大约10小时内展现极佳的防腐蚀性并且没有观察到Al腐蚀的迹象。

参考图10A-10D，示出了图像，所述图像示出通过不同方法施加的抑制剂涂层对Cu/Al样本的防腐蚀性的影响。在图10A中，示出了在测试期间的不同时间段的图像，所述图像示出了在没有抑制剂涂层的情况下Al上的Cu微点在5ppm pH为5的Cl^-溶液中的腐蚀筛查的结果，其中左侧图像对应于0分钟，右侧图像对应于2小时，并且右侧图像对应于4小时。在图10B中，示出了在测试期间的不同时间段的图像，所述图像示出了在没有抑制剂涂层的情况下并且在没有抑制剂涂层而在175℃下退火4分钟的情况下，Al上的Cu微点在5ppm pH为5的Cl^-溶液中的腐蚀筛查的结果，其中左侧图像对应于0分钟，右侧图像对应于2小时，并且右侧图像对应于8小时。在图10C中，示出了在测试期间的不同时间段的图像，所述图像示出了根据本公开的方面施加喷涂的抑制剂并在175℃下退火4分钟之后，Al上的Cu微点在5ppmpH为5的Cl^-溶液中的腐蚀筛查的结果，其中左侧图像对应于0分钟，右侧图像对应于2小时，并且右侧图像对应于6小时。在图10D中，示出了在测试期间的不同时间段的图像，所述图像示出了根据本公开的方面施加气相沉积的抑制剂涂层并在175℃下退火4分钟之后，Al上的Cu微点在5ppm pH为5的Cl^-溶液中的腐蚀筛查的结果，其中左侧图像对应于0分钟，右侧图像对应于4小时，并且右侧图像对应于10小时。如图像中所示，用根据本公开的抑制剂涂层处理的样本与未经处理的样本相比展现较少的腐蚀。

参考图11，示出了流程图，所述流程图示出了在模制过程之后用于Cu线接合器件的内部氯化物污染装填和测试方案。如图11所示，在步骤1102处，提供/获得Cu线接合器件1112。在步骤1104处，向Cu线接合器件1112装填氯化钠(NaCl_(aq))，如1114所示。在一个方面，可以向Cu线接合器件装填大约1.25μL的NaCl_(aq)。注意，出于说明而不是限制的目的而提供利用NaCl来装填Cu线接合器件，并且取决于执行的特定测试，可以利用其它化合物和/或溶液。另外，注意，取决于利用的化合物/溶液、执行的特定测试，和/或其他测试考量，少于或超过1.25μL的体积可以用来装填Cu线接合器件。在装填步骤1104之后，在步骤1106处，可以允许装填溶液(例如，NaCl_(aq))变干。随着装填溶液变干，晶体1116(例如，NaCl晶体)可以在Cu线接合器件1112上形成。一旦变干，在步骤1108处，就可以模制Cu线接合器件1112并使其经受应力测试。在一个方面，可以根据一组测试参数来配置应力测试。该组测试参数可以包括温度参数、时间参数，等等。例如，本公开的方面的测试是使用130℃的温度参数(例如，温度参数)执行持续四十八小时(例如，时间参数)。在模制和应力测试之后，可以在步骤1110处执行Cu线接合器件的缺陷分析。

参考图12，示出了图表，所述图表示出了在高压釜应力测试之后针对模制的Cu线接合器件的样本的电测试数据的结果。如图12所示，电性故障分析的结果证明抑制剂涂层对于预防Al接合焊盘腐蚀非常有效，这由于上文关于图11所描述用NaCl_(aq)装填Cu线接合器件引起的严重的内部Cl^-离子污染而为预期的。在高压釜应力测试之后基于对经过表面处理的模制的线接合器件施加2伏输入/输出而执行电导率测试。如图12所示，即使器件因内部氯离子经受严重污染，仍观察到极佳的电导率。这证实了选定的抑制剂处理对于预防在氯离子存在的情况下暴露的Cu线和Al焊盘的腐蚀是有效的。注意，在测试期间，不受保护的控制器件经历大范围的Cu球剥离和开路致命故障。

参考图13，将流程图示出为方法1300，所述流程图示出了根据本公开的方面的用于减少Cu线接合器件的腐蚀的方法。在1310处，方法包括提供至少一个铝基板，以及在1320处，将一个或多个铜元件安置在至少一个铝基板上。在一个方面，将一个或多个铜元件安置在至少一个铝基板上可以包括将一个或多个铜元件联接到至少一个铝基板的接合焊盘。在1330处，方法1300包括将涂层施加到至少一个铝基板和一个或多个铜元件。在一个方面，可以在将一个或多个铜元件安置在至少一个铝基板上之前将涂层施加到铝基板。例如，可以涂布铝基板，然后可以将一个或多个铜元件(诸如Cu线)安置在铝基板的一个或多个区域上或联接到铝基板的一个或多个区域，诸如将Cu线接合到Al接合焊盘，如上文参考图1-12所描述。如上文所描述，涂层可以被配置为抑制至少一个铝基板和一个或多个铜元件的腐蚀。在一个方面，涂层可以包括以下各项中的至少一者：荧光素、十六烷基三甲基溴化铵、3-羟基黄酮、二丁基磷酸铈、8-羟基喹啉、苯甲酸钠、甲苯基***、苯并***、氨基-唑-硫醇、戊二酸、聚乙烯醇、硫脲、苯基硫脲、4-羧基苯基硫脲、1,4-萘醌、吲哚、色胺、色氨酸、单乙醇胺、硫代乙酰胺、喹哪啶酸、α-苯偶姻肟、2-(2-羟苯基)苯并噁唑、二硫代草酰胺、双环己铜草酰二腙、铜铁试剂、2-丁炔-1,4-二醇、苯甲酰胺、4-氨基苯磺酰胺和硫代乙酰胺。在一个方面，可以使用喷涂技术来施加涂层。在一个方面，可以使用化学气相沉积技术来施加涂层。注意，出于说明的目的而不是作为限制提供了本文中描述的用于施加涂层的特定技术，并且根据本公开可以利用其它用于施加涂层的技术来减少Cu/Al双金属系统的腐蚀。

在一个方面，方法1300可以包括使至少一个铝基板和一个或多个铜元件经受模制过程和/或退火过程。可以在施加涂层之后执行退火过程。在一个方面，方法1300可以包括将至少一个铝基板和一个或多个铜元件在溶液中浸没一定时间段，以及生成与至少一个铝基板和一个或多个铜元件在所述时间段内的腐蚀相关联的观察数据。如上文所描述，溶液可以被配置为诱发至少一个铝基板和一个或多个铜元件的腐蚀。观察数据可以包括表示涂层抑制至少一个铝基板和一个或多个铜元件的腐蚀的能力的数据。例如，观察数据可以包括使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)系统和气相色谱质谱联用仪(GC-MS)中的至少一者生成的图像、曲线图、图形和/或其他数据，如上文参考图1A-12所描述。

如上所示，根据本公开的方面的腐蚀机制可以通过阻碍阴极析氢来提供极佳的防腐蚀性。选定的抑制剂涂层在高压釜测试条件下可以是兼容的并且保持为活性的以预防Al腐蚀达至少4-8天。另外，本公开的方面提供封装友好的施加方法，诸如喷涂、化学气相沉积等等，其提供良好的热稳定性和腐蚀抑制性能。注意，本文中公开的特定技术还可以应用于工业制备的线接合器件样本以及测试和优化将抑制剂施加到组装线条件中的线接合器件的过程参数。

尽管已详细描述了本申请的实施方案及其优点，但是应理解，在不脱离如由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、取代和更改。此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、构件、方法和步骤的特定实施方案。本领域技术人员应易于从本发明的公开内容了解，根据本发明可以利用目前存在的或稍后将开发的过程、机器、制造、物质组成、构件、方法或步骤，其执行与本文中描述的对应实施方案基本上相同的功能或实现基本上相同的结果。因此，所附权利要求书旨在将这类过程、机器、制造、物质组成、构件、方法或步骤包括在其范围内。此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、构件、方法和步骤的特定实施方案。