倍福文学

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第518章 为了建设（第5页）

周工和钱兰也站起来告辞。

吕辰送到院门口。

周工握着他的手，用力摇了摇，没说话，转身消失在巷口的夜色里。

第二天上午，吕辰去了刘星海教授的办公室。

刘星海正坐在办公桌前翻一份文件，看见吕辰进来，摘下老花镜，指了指对面的椅子。

“坐。有事？”

吕辰把周工的事从头到尾说了一遍，从星河计划对金的需求，国家储备的困境，到贵研所铝代金项目的现状，到周工想请刘教授支持。

刘星海听完，没有立刻表态。

他靠在椅背上，手指在桌面上轻轻敲着。

“贵研所的事，我清楚。”

刘星海说，“周工来参加会战的时候，我就注意到了。键合金丝本身已经解决了，他来了快两个月，一直在设备中心待着，不怎么忙。我就知道他可能有别的事。”

吕辰没说话。

刘星海继续说：“他在会战动员会上提到过铝代金，我当时就认真考虑过。但这件事，周期太长，总装的军令状等不起。键合机会战只有半年，不可能把铝代金纳入进去。”

他顿了顿，说起了铝代金要解决的四个难题。

一是铝丝的纯度与掺杂配方，纯铝太软，键合时容易变形，焊点形状不可控。

纯铝在应力下容易蠕变，长期可靠性差，需要添加微量元素来提高强度，硅、镁、铜。

要确定最佳掺杂配方，掌握掺杂元素的均匀分布工艺，建立铝丝硬度、延伸率、断裂强度与掺杂比例的对应关系。

二是铝丝的表面氧化膜控制，铝暴露在空气中会立即形成一层致密的氧化膜，厚度两到五纳米。

氧化膜是绝缘体，会阻碍键合时铝丝与芯片焊盘之间的金属键合。

需要特殊的声楔焊来‘击碎’氧化膜，但工艺窗口很窄。

要研究氧化膜的生长动力学，探索表面钝化处理工艺，优化声焊接参数，找到击碎氧化膜但不损伤芯片的最佳窗口。

三是铝-金界面金属间化合物的抑制。

芯片焊盘通常是金或铝，铝和金在高温下会反应，生成脆性的金属间化合物，如aua1?、aua1?。

这些化合物会导致焊点电阻升高、机械强度下降，最终失效。

要研究铝-金界面在高温老化过程中的相变规律，探索在铝丝或焊盘上添加阻挡层，比如镍、钛来抑制化合物生长，建立加老化试验方法，评估不同方案的长期可靠性。

四是键合工具的适配。

铝丝键合需要专用的陶瓷劈刀，楔焊工具，与金丝的毛细管劈刀不同。

劈刀的尺寸、形状、表面光洁度直接影响铝丝的键合质量。

现有陶瓷材料可能不够耐磨，或者与铝丝产生粘连。

要开适合铝丝楔焊的陶瓷材料，精密加工陶瓷劈刀的尖端形状，研究劈刀与铝丝之间的摩擦学特性。

刘星海教授介绍完，看着吕辰：“这四个难题，每一个都需要一两年的攻关。全部解决，乐观估计也要三年。键合机会战只有半年，等不起。”