天坛砚的化学成分

天坛砚石属于粉砂质泥质岩, 其主要的矿物成分为绢云母、绿泥石、石英、白云石和黄铁矿等。据地质学家考证，属寒武纪时代，盘谷曾是海湾，后因地壳变动隆起为山脉。海水中大量泥灰沉积物在长期高压之下逐渐形成今天的砚石。金线、玉带的主要矿物质成份是绿泥石和方解石，金星墨斑是银白色绢云母和黑云母，即所谓“端石有眼，盘石有线”。

铜线和金线的优缺点

zhs146 发表于: 2008-1-19 22:20 来源: 半导体技术天地

这里有一份铜线和金线的详细试验结果与分析

1 引言

丝球焊是引线键合中最具代表性的焊接技术，它是在一定的温度下，作用键合工具劈刀的压力，并加载超声振动，将引线一端键合在IC芯片的金属法层上，另一端键合到引线框架上或PCB便的焊盘上，实现芯片内部电路与外围电路的电连接，由于丝球焊操作方便、灵活、而且焊点牢固，压点面积大（为金属丝直径的25－3倍），又无方向性，故可实现高速自动化焊接[1]。

丝球焊广泛采用金引线，金丝具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点，广泛应用于集成电路，铝丝由于存在形球非常困难等问题，只能采用楔键合，主要应用在功率器件、微波器件和光电器件，随着高密度封装的发展，金丝球焊的缺点将日益突出，同时微电子行业为降低成本、提高可靠性，必将寻求工艺性能好、价格低廉的金属材料来代替价格昂贵的金，众多研究结果表明铜是金的最佳替代品[2－6]。

铜丝球焊具有很多优势：

（1）价格优势：引线键合中使用的各种规格的铜丝，其成本只有金丝的1/3－1/10。

（2）电学性能和热学性能：铜的电导率为062（μΩ/cm）－1，比金的电导率[042（μΩ/cm）－1]大，同时铜的热导率也高于金，因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流，使得铜引线不仅用于功率器件中，也应用于更小直径引线以适应高密度集成电路封装；

（3）机械性能：铜引线相对金引线的高刚度使得其更适合细小引线键合；

（4）焊点金属间化合物：对于金引线键合到铝金属化焊盘，对界面组织的显微结构及界面氧化过程研究较多，其中最让人们关心的是"紫斑"（AuAl2）和"白斑"（Au2Al）问题，并且因Au和Al两种元素的扩散速率不同，导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能[7，8]，对于铜引线键合到铝金属化焊盘，研究的相对较少，Hyoung－Joon Kim等人[9]认为在同等条件下，Cu/Al界面的金属间化合物生长速度比Au/Al界面的慢10倍，因此，铜丝球焊焊点的可靠性要高于金丝球焊焊点。

1992年8月，美国国家半导体公司开始将铜丝球焊技术正式运用在实际生产中去，但目前铜丝球焊所占引线键合的比例依然很少，主要是因此铜丝球焊技术面临着一些难点：

（1）铜容易被氧化，键合工艺不稳定，

（2）铜的硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝。键合时需要施加更大的超声能量和键合压力，因此容易对硅芯片造成损伤甚至是破坏。

本文采用热压超声键合的方法，分别实现Au引线和Cu引线键合到Al-1％Si-05％Cu金属化焊盘，对比考察两种焊点在200℃老化过程中的界面组织演变情况，焊点力学性能变化规律，焊点剪切失效模式和拉伸失效模式，分析了焊点不同失效模式产生的原因及其和力学性能的相关关系。

2 试验材料及方法

键合设备采用K＆S公司生产的Nu-Tek丝球焊机，超声频率为120m赫兹，铜丝球焊时，增加了一套Copper Kit防氧化保护装置，为烧球过程和键合过程提供可靠的还原性气体保护（95％N25％H2），芯片焊盘为Al＋1％Si＋05％Cu金属化层，厚度为3μm。引线性能如表1所示。

采用DOE实验对键合参数（主要为超声功率、键合时间、键合压力和预热温度四个参数）进行了优化，同时把能量施加方式做了改进，采用两阶段能量施加方法进行键合，首先在接触阶段（第一阶段），以较大的键合压力和较低的超声功率共同作用于金属球（FAB），使其发生较大的塑性变形，形成焊点的初步形貌；随之用较低的键合压力和较高超声功率来完成最后的连接过程（第二阶段），焊点界面结合强度主要取决于第二阶段，本文所采用的键合参数，如表2所示。

为加速焊点界面组织演变，在200℃下采用恒温老化炉进行老化实验，老化时间分别为n2天（n＝1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11）。为防止焊点在老化过程中被氧化，需要在老化过程中进行氮气保护。

焊点的横截面按照标准的制样过程进行制备。但由于焊点的尺寸原因需要特别精心，首先采用树脂进行密封，在水砂纸上掩模到2000号精度，保证横截面在焊点正中，再采用10μm粒度的金刚石掩模剂在金丝绒专用布上抛光，HITACHIS－4700扫描电镜抓取了试样表面的被散射电子像，EDX分析界面组成成分。

剪切实验和拉伸实验是研究焊点力学性能和失效模式的主要实验方法，采用Royce 580测试仪对各种老化条件下的焊点进行剪切实验和拉伸实验，记录焊点的剪切断裂载荷和拉伸断裂载荷，剪切实验时，劈刀距离焊盘表面4μm，以5μm/s的速度沿水平方向推动焊点，Olympus STM6光学显微镜观察记录焊点失效模式，对于每个老化条件，分别48个焊点用于剪切实验和拉伸实验，以满足正态分布。

3 试验结果与分析

31 金、铜丝球焊焊点金属间化合物成长

丝球焊是在一定的温度和压力下，超声作用很短时间内（一般为几十毫秒）完成，而且键合温度远没有达到金属熔点，原子互扩散来不及进行，因此在键合刚结束时很难形成金属间化合物，对焊点进行200℃老化，如图1所示。金丝球焊焊点老化1天形成了约8μm厚的金属间化合物层，EDX成分分析表明生成的金属间化合物为Au4Al为和Au5AL2，老化时间4天时出现了明显的Kirkendall空洞，铜丝球焊焊点生成金属间化合物的速率要比金丝球焊慢很多，如图2所示，在老化9天后没有发现明显的金属间化合物，在老化16天时，发现了很薄的Cu/Al金属间化合物层（由于Cu和Al在300℃以下固溶度非常小，因此认为生成的Cu/Al相是金属间化合物），图3显示了老化121天时其厚度也不超过1μm，没有出现kirkendall空洞。

在温度、压力等外界因素一定的情况下，影响两种元素生成金属间化合物速率的主要因素有晶格类型、原子尺寸、电负性、原子序数和结合能。Cu和Au都是面心立方晶格，都为第IB族元素，而且结合能相近，但是Cu与Al原子尺寸差比Au与AL原子尺寸差大，Cu和AL电负性差较小，导致Cu/Al生成金属间化合物比Au/Al生成金属间化合物慢。

32 金、铜丝球焊焊点剪切断裂载荷和失效模式

图4显示了金、铜丝球焊第一焊点（球焊点）剪切断裂载荷老化时间的变化，可以看到，无论对于金球焊点还是铜球焊点，其剪切断裂载荷在很长一段时间内随老化时间增加而增加，随后剪切断裂载荷下降，这主要与不同老化阶段剪切失效模式不同有关，同时可以发现，铜球焊点具有比金球焊点更稳定的剪切断裂载荷，并且在未老化及老化一定时间内，铜球焊点的剪切断裂载荷比金球焊点好，老化时间增长后，铜球焊点剪切断裂载荷不如金球焊点，但此时金球焊点内部出现大量Kirkendall空洞及裂纹，导致其电气性能急剧下降，而铜球焊点没有出现空洞及裂纹，其电气性能较好。

对于金球焊点，剪切实验共发现了5种失效模式：完全剥离（沿球与铝层界面剥离）、金球残留、铝层断裂、球内断裂和弹坑，图5显示了金球焊点剪切失效模式随老化时间的变化，未老化时，Au/Al为还没有形成金属间化合物，剪切失效模式为完全剥离，由于Au/Al老化过程中很快生成金属间化合物，失效模式在老化初期马上发展为以铝层剥离为主：随后，铝层消耗完毕，老化中期失效模式以金球残留为主，此时断裂发生在金属间化合物与金球界面；老化100天以后金球内部断裂急剧增加，成为主要失效模式，导致剪切断裂载荷降低。

对于铜球焊点，剪切实验共发现了4种失效模式：完全剥离、铜球残留、铝层断裂和弹坑。图6显示了铜球焊点剪切失效模式随老化时间的变化，由于铜球焊点200℃时生成金属间化合物很慢，因此其剪切失效模式在老化较长时间内以完全剥离为主：弹坑随老化进行逐渐增多，尤其老化81天后，应力型弹坑大量增加，导致剪切断裂载荷下降，图7所示为弹坑数量随老化时间变化，需要说明的是弹坑包括应力型弹坑和剪切性弹坑，应力型弹坑为剪切实验之前就已经存在的缺陷，而剪切型弹坑是由于接头连接强度高，在剪切实验过程中产生，因此只有应力型弹坑是导致剪切断裂载荷下降的原因，相对金球焊点，铜球焊点剪切出现弹坑较多，主要是因为铜丝球焊键合压力比金丝球焊大。

23 金、铜丝球焊拉伸断裂载荷和失效模式

图8显示了金、铜丝球焊拉伸断裂载荷随老化时间的变化，金丝球焊拉伸断裂载荷随老化时间变化不大，拉伸断裂模式以第一焊点和中间引线断裂为主。铜丝球焊拉伸断裂载荷随老化时间不断下降，由于铜的塑性比金差，而且铜丝球焊第二焊点键合压力比金丝球焊大很多，因此铜丝球焊第二焊点比金丝球焊变形损伤大，铜丝球焊拉伸时容易发生第二焊点断裂，第二焊点断裂又分为鱼尾处断裂（根部断裂）和焊点剥离（引线和焊盘界面剥离），如图9所示，铜丝球焊拉伸在老化初期为鱼尾处断裂，老化16天以后焊点剥离逐渐增多，主要是因为铜丝球焊老化过程中第二焊点被氧化，从而也导致拉伸断裂载荷下降。

4 结论

（1）铜丝球焊焊点的金属间化合物生长速率比金丝球焊焊点慢得多，认为Cu与Al原子尺寸差Au与Al原子尺寸差大，Cu和Al电负性差较小是其本质原因。

（2）铜丝球焊焊点具有比金丝球焊焊点更稳定的剪切断裂载荷，并且在老化一定时间内铜丝球焊焊点表现出更好的力学性能。

（3）铜丝球焊焊点和金丝球焊焊点老化后的失效模式有较大差别。

没钱的看看,粘贴不上

暴冲弧圈 at 2008-1-22 09:59:00

对于铜丝压焊来说，芯片的铝层成分必须改善，以增加铝层硬度，但是对于铝层反射率来讲，是提高好一些还是降低好一些呢，希望哪位大侠给予答复，谢谢！

Sam8848 at 2008-1-22 10:51:06

还是厚一些吧，铜线太硬了！

123qweasdf at 2008-1-23 09:07:51

楼下的太好了，都贴出来啊

shaiya at 2008-1-23 09:43:10

厄 搞什么啊 怎么2个一样的啊

xxh at 2008-2-19 15:49:17

学习一下，谢谢LZ分享

binchang at 2008-2-22 16:33:03

这兄弟太伟大了,,劫富济贫啊~~~~~~```

　金线莲属多年生草本植物。在民间具有广泛药用价值，素有“药王”、“金草”、“神草”、“鸟人参”等美称。本品为兰科植物花叶开唇兰和金线兰的全草，归肺、肝、肾、膀胱经，花叶开唇兰生于阔叶林下阴湿处，能够清热凉血，除湿解毒。

　一、金线莲的成分

　金线莲的化学成分与含量确切，具有重要药理活性的物质主要为：黄酮类化合物(槲皮素、异鼠李素)，甾体类化合物(24～异丙烯基胆甾醇、开唇兰甾醇、麦 角甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、β-谷甾醇等)，三类化合物(木栓酮、琥珀酸、香豆酸、阿魏酸、胡萝卜素、棕榈酸、齐墩果酸、熊果酸)，糖类成分(多糖 13326%，低聚糖11243%，还原糖973%)，生物硷(石杉硷甲和乌头硷)，和强心类，酯类，牛磺酸等，强心类，多种氨基酸，微量元素及无 机元素等。

　二、金线莲的神奇功效

　1、 神奇的抗癌功效

　根据上海中医学院教授的研究，及日本山田博士提交国际癌症管制中心的报告中，都表明金线莲具有防止菌体细胞之繁殖及抗癌的神奇功效。

　2、降血糖功不可没

　英国权威杂志《刺血针》发表的五位印度医生研究报告及美国农业部的研究证实，金线莲确实能有效降低血糖值，及提高血液中胰岛素的含量。

　3、 心脑血管守护者

　台湾成功大学生物系麦教授研究指出，金线莲具有良好的清热、凉血作用，在高血压、胆固醇过高、动脉硬化、脑中风、狭心症的预防治疗上功效奇佳。

　4、呼吸系统全呵护

　金线莲能“开胸解郁”，改善肺功能，减少气管内粘膜的分泌，以保持呼吸道畅通，消除呼吸困难，用于治疗气管炎、肺结核，效果极佳。

　5、养肝护肝效果佳

　金线莲能渗透并直接作用于肝细胞膜，保护其不受破坏。同时增进肝脏新陈代谢，及受伤细胞复活再生，恢复肝细胞内酵素的机能，使肝功能全面恢复正常。

　6、 祛痘除斑又养颜

　金线莲能凉血泻火、消肿止痛，抑制油脂过多分泌，促进皮肤细胞新陈代谢，有效预防及祛除青春痘、粉刺、各种色斑，养颜功效显著。

　金线莲的神奇功效，带您全方位了解!

　三、金线莲的食用方法

　1、鲜品金线莲的食用方法

　(1)将金线莲鲜品用清水清洗干净，直接生吃或凉拌，味道微苦伴有爽脆，最为养生﹔

　(2)金线莲鲜品与其他水果混合打磨成果汁，或掺入蜂蜜或冰糖﹔

　(3)将金线莲鲜品放入茶壶或陶罐中煮沸(可加少许冰糖)，直接饮用﹔

　(4)鲜品还可用来做成上汤金线莲，或清炒金线莲，与其他食物做成清汤﹔

　2、干品金线莲的食用方法：

　(1)将金线莲全草干品放入茶壶或陶罐中煮沸，直接饮用﹔

　(2)金线莲特级干品可与其他食物做成药膳，或炖汤，亦可直接冲泡﹔

　(3)金线莲茶，直接用茶壶，盖杯或其他泡茶工具即可冲泡使用，营养成分迅速溶解，汤色浓郁，气味芳香，口感甘甜醇厚。

　四、金线莲的真伪鉴别

　金线莲是取其叶脉象金色丝线交织成网状名为“金线”，叶基部鞘状包茎形成鞘节，质厚实挺拔似莲，故名为“莲”而得名。台湾金线莲叶脉为白色，但药材名统称为金线莲。

　目前市场上流通的主要有福建金线莲、台湾金线莲、滇越金线莲和广西金线莲等品种，除福建金线莲外，其他品种价格较便宜。在购买金线莲注意辨别，主要是看叶脉，但不要忽略了茎的观察，因为有的伪品具有金线网脉，但没有茎节和叶基鞘状抱茎，有的叶子从根的基部长出。目前市场上有各种包装，有的做假很明显，将几株正品铺在表面上，包裹在里面的全为兰科近似种或其它廉价的草药，有的全部为混合品种，几乎没有一株正品。鉴别分以下三步进行：

　1真伪鉴别：散装金线莲，全部取出平铺纸上;礼盒包装的，要拆开包装，将叶子摊平，先粗看，再仔细观察每株的性状，最重要是看其是否具有细密的金(银)线叶脉形成网状，茎是否细长，叶基是否具鞘抱茎形成茎节。金线莲叶交互而生，叶缘光滑，叶表面为黄绿色，台湾金线莲为墨绿色，二者叶背面均为暗紫红色。

　2品种鉴别：福建金线莲：叶脉金色细密网纹，而台湾金线莲则为白色。叶面为墨绿色，滇越金线莲叶形很大，金色网脉粗大而稀疏。

　3质量鉴别: 无其它杂草掺入，植株较大完整，茎细长，叶片完整无脱落，根部无泥沙，清香气浓郁者为佳品。

　鲜品特征基本相同，由于含水量高，色泽比较鲜亮，草质茎为肉质，比干品更易观察鉴别。

　归纳起来为以下经验鉴别口诀，帮您轻松鉴别金线莲真伪优劣：

　　1、心脏病

　金线莲主要成分有多种维生素和8种以上的黄酮，活性很强的多糖，牛磺酸，氨基酸，强心甙，微量元素等。黄酮是具有保护心脏的功效，可减少中老年人由冠心病引起死亡的危险有益元素。

　2、恶性肿瘤

　全球每10个死亡者中，就有1人死于癌。

　日本山田博士於国际癌症管制中报告，对金线莲的研究发现它有抗菌体，防止菌体细胞之繁殖及抗癌的神奇功效，尤其对肺部细胞之组织，具有强化与抗菌的功效。

　3、脑血管病变(亦叫中风或脑溢血)

　心脑血管病是中国成人主要死亡原因。要预防脑血管病一定要对一些脑血管病信号加倍留意。

　根据成功大学生物系麦教授研究指出，金线莲有非常良好的降血压作用。

　4、胃肠炎(包括痢疾)

　你可以从饭后的一些不明显症状中进行自我检查，早发现早治疗胃肠道疾病。症状一般有腹痛、恶心、呕吐、积食感。

　曾金章等人2000年的研究指出台湾金线连水萃物可直接促进双叉杆菌及乳酸杆菌的生长。实验也发现大鼠连续投予台湾金线连水萃物四周，其肠道乳酸杆菌数明显增加，因此金线莲有益于胃肠功能。

　5、流行性感冒

　流行感冒无特殊的预防和治疗方法，发病于世界各地，尤其是智利和墨西哥等南美国家的死亡率较高。中国医药大学林宗辉2001年实验发现台湾金线连粗抽物能抑制A型流行性感冒病毒在细胞内的表现。

　6、支气管炎

　吸烟，尘埃、空气污染以及环境中的致敏因子，促使着支气管炎的发生和发展。加强耐寒锻炼，增强抗病能力，减少或避免感冒发生，是慢性支气管炎患者自我调养以利康复的重要手段。

金线莲的用法用量

与肉或骨一起炖、蒸均可。也可用清水煎服。

金线莲的功效与作用

凉血祛风，除湿解毒。

金线莲的名家论述

《中药辞海》、《中药大辞典》、《全国中草药汇编》、《中华本草》、《本草拾遗》、《中国经济植物志》《福建药物志》、《新华本草纲要》等著名典籍均有金线莲的记载。 《中药辞海》(第二卷)(中国医药科技出版社)记载:"主治:肺结核咳血，糖尿病，膀胱炎，重症肌无力，风湿性及类风湿性关节炎，毒蛇咬伤。

食疗食谱

金线莲鸡汤

1．金 线 莲 鸡：金线莲6克，母鸡1只，炖服。治疗风气膝痛、肝炎等。

2． 金线莲猪心汤：金线莲6克，猪心1个。主治：小儿急惊风，咳血、支气管炎、肾炎、膀胱炎、糖尿病、、、泌尿道结石。

3．金线莲蛇汤：金线莲5克，蛇一条、鸭蛋10、100克。清热凉血、肺炎、平肝、抗衰老。

4．金线莲排骨汤：只需金线莲+排骨+枸杞。有营养又能降肝火。

5．金线莲直接冲热水泡了喝，能降肝火。

生长习性

金线莲性喜阴凉、潮湿，尤其喜欢生长在有常绿阔叶树木的沟边、石壁、土质松散的潮湿地带，要求温度20℃～32℃，光照3000-5000LUX。光照过强易导致植株茎匍匐；光照过弱易致植株茎细长。不同金线莲品种光照需求不同。

分类

人工栽培金线莲，野生金线莲。

折叠药用记载

金线莲全草均可入药，其味平、甘。金线莲还有清热凉血、祛风利湿、解毒、止痛、镇咳等功效，主治咯血、支气管炎、肾炎、膀胱炎、糖尿病、血尿、风湿性关节炎肿瘤等疑难病症。

由于对生态环境要求严格，加之自然环境遭受严重破坏，民间的长期大量滥采和野生动物的侵害，加上山地开发，野生金线莲数量大为减少，所以，金线莲于1990年被主产该药材的福建省省政府列为濒危药用植物。

金线莲只能生长在人迹罕至处于原始生态的深山老林内，需要特殊的大自然循环气候，阳光雨露的巧妙结合。是极稀有的野生山珍极品，价值非凡，为历代皇宫的专用御品。现为宾馆、酒家及不少家庭的高档食材。

在民间传说具有治疗百病之功效，素有"药王"美称。数量十分稀少。台湾医学专家，将金线莲用于治疗乳癌{MCF-7}起到很好的效果。长江以南的老百姓常煲汤给新生儿喂食,使新生儿不易患胃肠疾病，并能去除胎毒等。

用生全草30克洗净与250克猪排骨或瘦肉加水500克，加少量盐、味精炖(蒸)熟。主治:咳血、支气管炎、肾炎、膀胱炎、糖尿病、血尿、乳糜尿、风湿性关节炎、小儿急惊风，结核性脑膜炎、重症肌无力、泌尿道结石。(据尤溪民间药膳集锦、毛祖铭提供)。

金线莲鸡:治疗风气膝痛:金线莲6克，老母鸡1只，黄酒半斤冲炖服。风湿性关节炎:金线莲15-20克，鸡1只，(或鸡蛋2个)，偏寒者加酒炖，偏热者水炖加冰糖，饮汤食鸡或蛋，渣外擦痛处。

治风湿性关节炎或类风湿性关节炎:金线兰(干品)一两(量少疗效差)，同猪肉(切勿带骨)四两炖熟，冲入黄酒适量，分二天服完[1];或用福建莲座蕨[4](山猪肝)根状茎2两、海风藤1两、香花崖豆藤(丰城鸡血藤)5钱煎汤，取汁，加入猪脚一只煨熟后，取出猪脚，再加入金线兰1两(不能同猪脚一起煨煮)，约煎十多分钟，冲入黄酒适量，服药时再加入熟猪脚肉(去骨)，稍加温，分二天服完。风寒湿痹:(在浙江平阳一带为著名草药)服本品1-2剂，即可见效。

食疗食谱

1金 线 莲 鸡:金线莲6克，母鸡1只，炖服。治疗风气膝痛、肝炎等。

2 金线莲猪心汤:金线莲6克，猪心1个。主治:小儿急惊风，咳血、支气管炎、肾炎、膀胱炎、糖尿病、血尿、关节炎、泌尿道结石。

3金线莲蛇汤:金线莲5克，蛇一条、鸭蛋10、黄豆100克。清热凉血、肺炎、平肝、抗衰老。

4金线莲排骨汤:只需金线莲+排骨+枸杞。有营养又能降肝火。

5金线莲直接冲热水泡了喝，能降肝火。