微组装金丝键合工序统计过程控制技术

金丝键合质量是影响微波多芯片组件(MMCM)可靠性的一个主要因素,有效识别和控制键合过程的波动,是保证工艺稳定性和合格率的有效手段。SPC技术是定量判断工艺是否处于统计受控状态的核心技术。文中对某型号产品中抽取的金丝拉力数据进行正态分布拟合及正态性检验,采用均值-标准差、均值-极差控制图对金丝拉力数据稳定性进行分析,讨论了不同波动异常情况下的影响因素及解决方法。另外对金丝键合工序能力指数Cpk进行计算、评价,着重分析了提高Cpk值的有效方法。     

牢固金丝键合方法的探讨

为了适应潮流，电子产品正在向小型化方向发展，为此，他们面临着一个困难的处境：减小硅片尺寸，同时增加更多的功能（输入／输出的数量）。然而，集成电路元器件的产量是随着输刖输出数量的增加而降低的，因为金属丝键合工序（该工序为输入／输出提供互连）的产能保持不变，这种发展的底线是是否盈利。作者将几种金属丝键合方式做了比较，基于金属丝键合的扩散理论以及能量对材料的影响，着重分析了一种牢固键合——金丝球焊的模型，并且通过实验得出了金丝键合的最佳工艺条件。     

金丝键合工艺技术研究

金丝键合是芯片组装的关键工序。分析了金丝键合的工艺控制要点：键合时间和键合功率,通过工艺实验总结出了键合时间和键合功率对键合强度的影响规律：（1）在小超声功率条件下,键合强度对键合时间敏感,键合强度随时间增加迅速增大;在大超声功率条件下,键合强度对键合时间的敏感性下降。（2）超声功率过小不能形成足够的键合强度,超声功率过大使得键合成功后的键合强度被破坏,即过高的超声功率将不利于键合强度的提高。     

3D模块金丝键合在线检测技术研究

对金丝键合后键合质量的在线自动快速光学检测的原理、建模和检测成功率进行了概述,同时通过具体案例对金丝键合质量在线检测技术进行了研究。解决了键合质量的自动化在线检测的工程应用,对稳定3D微组装的键合质量起到积极的作用。     

劈刀对金丝键合的影响

本文详细地剖析了劈刀的结构，分析了孔径、末端直径、锥芯角度、内切斜面角度、面角等参数对键合点形貌及键合强度的影响。通过理论分析和试验，证明了劈刀的选用对键合失效乃至产品失效的重要性与必然性。     

统计过程控制技术在键合工序中的应用

键合工序是半导体器件生产中的关键工序,采用统计过程控制(SPC)技术对关键工序进行监控是保持生产线稳定、减少质量波动的有力工具,可以提高产品的成品率和可靠性。在现有工序状态下采集键合拉力数据,计算和分析键合工序的工序能力指数,进行工艺调整和改进,直到工序能力指数Cpk≥1.33。选择计量控制图,对键合拉力数值进行监控,发现工序失控时,分析原因并及时采取纠正预防措施,保证工艺的一致性和稳定性,提高工艺成品率。     

微波组件细间距金丝键合工艺的可靠性分析

细间距小尺寸的焊盘键合工艺是微波组件自动键合工艺面临的关键技术瓶颈.针对具体产品,分析了细间距小尺寸焊盘的球焊键合的工艺控制要点,提出了改进劈刀结构、改进焊线模式、优化工艺参数等方面的工艺优化手段,采用该优化方法后,焊接的可靠性和稳定性得到了很大的提高,达到了提升自动球焊键合质量和提高金丝键合工艺精度的目的.     

统计过程控制和自助法在集成电路制程中的应用

国产芯片制造行业能否发展壮大,成为我国高科技是否能够冲出重围的决定性因素.作为芯片封装过程中的关键工艺之一,bonding的质量控制也将在一定程序上决定芯片的功能以及可靠性水平.如何对bonding质量控制尽早进行先期策划并实施有效且低成本的检测,成为了业内广泛探讨和急需解决的问题.文章通过统计过程控制和自助法的运用,...     

高密度金丝键合中的劈刀系列化实验

针对高密度细间距金丝键合中劈刀选型困难的问题,筛选出11种劈刀作为试验对象,研究它们在不同材质上的匹配性与键合能力,以及在高密度细间距、深腔/近壁特殊应用状态下的工艺特性。通过焊点形态、拉力测试及显微镜拍照对比方式,得出劈刀可靠性变化曲线以及使用寿命。最后通过归纳分析,梳理出11种劈刀适用范围,供实际生产选型。     

高芯片键合质量与高生产率的新型银浆体系的研究

高键合强度与高生产率的银浆体系是芯片实现小型化、轻薄化的基础,本文研发了一种高芯片键合强度的新型银浆体系(银浆B),通过五元素三水平(53)正交实验,探讨了银浆量、点胶高度、芯片键合力、银浆固化时间、固化温度等五因素对芯片键合强度及结构的影响;以及基于实验设计(DOE)和响应曲面分析(RSM)等统计方法,分析了芯片键合的过程,优化了芯片键合过程的固化时间、固化温度和银浆量等参数。采用银浆B体系以及优化的制程参数,使得芯片键合强度制程能力指数(Cpk)从0.56提高到2.8。     

应用SPC技术监控过程质量

统计过程控制（SPC）技术就是选用适宜的统计技术或方法对生产过程实施控制,通过统计分析,科学地区分出生产过程中的随机波动与异常波动,从而实现对生产过程的预防。达到保证产品质量的目的;SPC技术的种类很多,适用于不同的过程控制;选择适宜的SPC技术监控过程质量,是进入SPD（统计过程诊断）和SPA（统计过程调整）必不可少的一步。文章简单介绍统计过程控制（SPC）技术的设计原理和判断准则,重点阐述如何应用SPC技术监控生产质量的过程与方法,并给出应用和分析实例。     

采用SPC技术控制半导体器件的工艺质量

统计过程控制(SPC)技术已广泛用于半导体器件生产,采用SPC技术可以提高半导体器件的质量和可靠性。利用控制图可以监控生产过程状态,对生产中出现的异常及时进行分析、改进,使半导体器件工艺的生产过程处于受控状态。介绍了SPC技术的基本概念和技术控制流程、常规控制图及其分类以及引用的国家标准。给出了目前的工序能力指数(Cp)的控制水平、工序能力指数和工艺成品率及不合格品率的对应关系,以及几种在常规控制图基础上扩展的适合半导体器件工艺的其他控制图技术,分析了国内某半导体器件生产线SPC技术的利用情况及存在的问题。     

SPC中的缺陷成团控制图

控制图是 SPC中的基本工具。其中广泛用于传统工业的缺陷数控制图要求被分析的数据 (每批样本中的缺陷数 )遵循泊松分布。但是 ,在半导体器件和微电路生产中 ,“缺陷”呈现明显的“成团”现象。在这种情况下 ,需要采用描述缺陷成团现象的负二项分布和黎曼分布构造控制图。如果采用常规缺陷数控制图分析缺陷成团数据 ,有可能对工艺线的受控状态作出错误的判断     

两种程控电话交换机的控制方式

对程控电话交换机的控制方式进行了深入的讨论,并针对５ＥＳＳ＿２０００和Ｌｉｎｅａ交换机的控制系统进行了分析。     

SPC与企业质量管理

ＳＰＣ是什么？ＳＰＣ为什么可以降低企业次品率、提升产品质量？为什么越来越多的企业采用ＳＰＣ进行质量控制？有什么简便而有效的工具可以使企业轻松使用ＳＰＣ进行质量控制？本文拟对以上问题作简单论述．一、ＳＰＣ简介 统计过程控制（Ｓｔａｉｓｔｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）,简称ＳＰＣ,是一种借助数理统计方法的过程控制工具。在企业的质量控制中,可应用ＳＰＣ对质量数据进行统计、分析从而区分出生产过程中产品质量的正常波动与异常波动,以便对过程的异常及时提出预警,提醒管理人员采取措施消除异常,恢复过程…     

SPC参数控制限和规范限的定义

介绍了定义SPC控制限和规范限的一套方法.在多品种小批量的化合物半导体前道工艺线推行SPC的过程中,针对不同参数的性质不同,分别总结出了三种不同的定义方法,从而对前道工艺流程的全部参数实行了SPC监控,并在实际的控制中证明该方法是有效的.该方法解决了困扰SPC使用者如何定义控制限和规范限的难题,尤其对于刚开始推行SPC的生产线有借鉴意义.     

统计过程控制中的回归控制图技术

针对微电路生产中工艺条件的变化情况 ,首先采用最小二乘法建立回归方程 ,构成表征工艺参数变化规律的工艺模型 ,然后在此基础上建立了回归控制图 ,对工序的统计受控状态进行定量分析     

Wire-bonding process development for low-k materials

A 60-μm bond-pad-pitch wire-bonding process was developed using test dies with a SiO₂ dielectric layer under aluminium pads, and was then fine-tuned for a low-k device using three types of gold wires with different mechanical properties. Bulk material hardness of the wires were characterised using a wire-bonding machine, the force applied and diameters of squashed free-air balls. It was found that stiffer wires needed higher ultrasonic-generator (USG) power than a softer wire to deform the ball after impact and achieve equivalent ball size and ball shear responses. Longer bond time was also needed for the low-k material than the SiO₂ material, to overcome the energy loss due to the compliance of the low-k material. Pad damage on the low-k device was proportional to bulk material hardness. The soft 4N (99.99% purity) wire required lower USG power to achieve the bonding specification, and was the most suitable wire to be used in wire bonding of the low-k device.