楔焊键合工艺焊点完整性控制研究

以引线键合机为对象,研究了引线键合工艺过程中设备机构、工艺流程及参数对焊点完整性的影响。经实验验证,在断丝前,减小劈刀对焊点的压力,同时加以小超声辅助断丝,即可保证焊点的完整性。     

金丝楔形键合强度的影响规律分析

金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今,此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件,对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手,开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程,选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析,指导实际金丝楔焊工艺,并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究,验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。     

线弧参数对铝丝楔焊键合强度的影响研究

文章主要研究了铝丝楔焊键合过程中线弧参数对键合拉力的影响规律,分析了线弧高度、线弧起始角度、拉弧过程中反向距离与键合拉力之间的关系,实验研究表明线弧高度越大,键合拉力越大;不同线弧起始角度和反向距离对稳定性烘焙试验前键合拉力影响不大,而经过300℃、1 h烘焙后,起始角度太大和反向距离越长,其键合拉力离散性大,并出现小于3 gf的拉力情况,这些实验现象和分析结果为实际生产中键合工艺的优化提供了参考。     

引线带楔焊键合技术

引线带楔焊键合和引线(圆形)楔焊键合是不同的。对于高频器件应用来说,引线带键合较之于圆形引线键合更为有利。为了让更多的人了解该项技术,文章对部分相关技术,其中包括键合工艺过程、键合引线的断丝方式、键合引线带规格以及键合劈刀的选择作了介绍。     

拉钩位置对引线拉力试验键合强度测试值影响分析

通过建立键合点键合拉力试验的力学模型,分析了吊钩位置、弧线长度、键合点高度差等对测试结果的影响。并比较了GJB548-2005方法2011.1与MIL-STD-883J方法2011.9关于双键合点键合拉力试验拉钩位置的具体差异,最后提出了相关改进建议。     

温度因素对热超声键合强度的影响实验研究

主要研究了热超声键合过程中环境温度对键合强度的影响规律.分析了键合强度与键合温度之间的关系.实验研究发现,最佳键合"窗口"出现在200～240℃,此时键合强度可达20g左右.对推荐使用的大于5.4g的键合强度标准,本实验条件下可键合"窗口"为120～360℃.这些实验现象和分析结果为后期的键合参数匹配规律和系统动态特性研究打下基础.     

楔焊和金丝球键合参数对键合拉力的影响

以实际工艺的使用为出发点,主要研究了压力、功率以及时间对超声楔焊和热超声球焊中第一焊点焊接质量的影响.根据拉力测试仪得到的拉力值来判断焊接质量的好坏.给出了满足探测器芯片楔焊和球焊质量要求的工艺参数,并达到了提高整体焊接质量的目的.另外还研究了热超声球焊焊接后的两种补强方式,并对比了它们对引线键合的影响.     

金丝引线键合失效的主要因素分析

通过对金丝引线键合工艺失效模式的研究,分析影响金丝引线键合失效的各种因素,并提出相应的解决措施.为金丝引线键合的实际操作和理论学习提供技术指导,从而更好的降低键合器件的失效率、提高键合产品的成品率和键合效率.     

键合线弧高度对键合拉力的影响分析

在集成电路封装的质量控制中,键合拉力的地位非常重要。作为键合质量好坏的主要判定基准之一,影响键合拉力的因素有很多,包括键合工艺参数、焊线材料类型、拉力测试吊钩的测试位置、焊线线径以及线弧的长度和高度等。主要讨论在键合线弧投影长度不变的情况下,线弧高度的变化对键合拉力产生的影响。通过对不同线弧高度条件下测得的拉力数据进行整理分析,结果表明:键合线弧越高,拉力就越大;反之,拉力则越小。这为集成电路组装的正常量产过程中,工程技术人员对于键合线弧整体高度的合理有效控制及键合拉力规范的合理定义提供了参考依据。     

焊料凸点式倒装片与引线键合成本比较分析

文章讨论了引线键合芯片与板上或有机基板上焊料凸点式倒装片的成本比较问题。核查了IC芯片效率、金丝与焊接材料及这些技术使用的主要设备对成本的影响。采用有用的公式和图表,确定成本,并比较了采用这些技术的成本状况。     

平整度对细Al丝超声引线键合强度的影响

为避免双键合点破坏性拉力实验不易准确的缺陷和剪切力测试不能评价键合点整体特性的缺陷,采用了破坏性单键合点的测试方法.在尽量排除其他干扰因素的情况下,通过实验比较了10种不同平整度条件下细Al丝超声引线键合的结果.结果表明,平整度对超声引线键合的强度有影响,随着平整度的提高,键合强度和稳定度也随之提高.实际测试键合拉力时发现,键合良好断裂点均在跟键(heel)处,采取补强的方式使1.25 mil(3.125×10-3 cm)细Al丝超声键合后的键合强度均值可以达到0.156 8 N.分析了以上实验现象产生的原因,探讨了键合强度形成的机理.     

自动楔焊键合第一键合点跟部损伤控制

在自动楔焊键合中,要提高键合引线的抗拉强度,最重要的一点就是要减小第一键合点跟部的损伤。文章简述了自动楔焊键合的工艺过程,分析了在自动楔焊过程中造成第一键合点跟部损伤的主要原因：劈刀本身结构会对键合引线造成一定的摩擦损伤,劈刀在键合第一点后垂直上升所产生的应力会对第一键合点根部造成损伤,键合引线在拉弧过程中也会造成键合引线摩擦受损,送线系统的张力也会对第一键合点根部造成一定的损伤。文中还讨论了如何尽量减小摩擦和应力对第一键合点跟部所造成的损伤。     

钎料量对通孔再流焊焊点强度的影响规律

以波峰焊工艺焊点强度为标准,研究在不同钎料量下通孔再流焊焊点的强度.同时考虑了印制电路板厚度对焊点强度的影响.结果发现当钎料量超过临界值时,通孔再流焊点的强度可以和波峰焊焊点强度相比拟.观察焊点的外观形态及内部钎料填充情况,找出它对焊点强度的影响规律,为焊点质量目检提供了参考标准.     

基于Minitab DOE的铝丝楔焊键合工艺参数优化

为提高国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的可靠性和产品质量,利用Minitab统计软件对一种封装形式为CQFP84的国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的工艺参数进行试验设计,并对试验结果进行直观分析和方差分析。讨论过键合功率、键合压力、键合时间及超声功率缓慢上升时间(Ramp)对键合拉力的影响及其显著程度。试验研究表明第2段参数的键合压力、第2段参数的键合功率及第1段参数的Ramp对键合拉力值有显著影响,以键合拉力为参考指标,得到了较优的键合工艺参数,通过验证试验键合拉力相比工艺参数优化前有明显提高,分散度也有明显改善,达到了提高产品可靠性的目标。     

LTCC电路基板上金丝热超声楔焊正交试验分析

进行了LTCC基板上金丝热超声楔焊的正交试验,在热台温度和劈刀安装长度等条件不变的情况下,分别设置第一键合点和第二键合点的超声功率、超声时间和键合力三因素水平,试验结果表明第一点超声功率和第二点超声时间对键合强度影响明显。     

劈刀安装长度对引线键合强度影响的实验研究

在超声引线键合中引线键合质量受到多种因素的影响。该文通过实验,观察了超声引线键合过程中不同劈刀安装长度对引线键合质量形成的影响,同时对引线键合过程中换能系统电流、电压及功率进行了分析,发现不同劈刀安装长度会导致引线键合质量、电流及功率较为明显的变化。该实验的结果可为实际引线键合中劈刀安装长度的选择提供参考。