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。     

功率器件引线键合参数研究

引线键合作为芯片封装的关键工艺,其键合质量直接影响器件性能.功率器件普遍采用粗铝丝超声楔形键合,对芯片区域第一键合点和第二键合点键合工艺参数进行了系统研究,并以剪切力作为衡量键合质量的方法,采用单因子分析法,研究各个参数对键合点强度的影响,利用正交试验方法,确定最优参数,并比较两类键合点的差异,为该领域引线键合工艺参数...     

红外探测器芯片高可靠性键合工艺研究

金丝键合工艺广泛应用于红外探测器的封装环节。实验选用25μm金丝,基于正交试验法,根据键合拉力值确定键合的最佳工艺参数。通过优化超声压力、超声功率、超声时间及接触力等工艺参数组合,改善了键合引线的电气连接性能和连接强度,从而提高芯片系统的信号传输质量。提出的引线键合工艺参数组合适用于红外探测芯片的键合。     

台面型焊盘的引线键合工艺研究

引线键合工艺是微电子封装的基础工艺,广泛应用于军品和民品芯片的封装。特殊结构焊盘的引线键合失效问题是键合工艺研究的重要方向。文章主要针对台面型焊盘,从热压键合、超声键合、热超声键合原理进行了分析,对台面型焊盘的工艺适应性给出了建议。使用热超声键合工艺进行台面型焊盘的引线键合需要尽可能降低超声功率,避免键合焊盘的机械损伤,并通过平衡其他各变量保证键合点的强度。侧重于热超声键合工艺的应用,分析台面型焊盘与热超声键合过程相关的失效现象,通过样件及小批量试制,对工艺参数进行了优化验证,针对故障件统计分类给出了相应的解决途径。     

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。     

试验设计方法在超声楔形焊工艺优化中的应用

采用实验设计方法对超声楔形焊引线键合工艺进行实验设计,研究了超声功率、键合压力和键合时间对键合强度的影响,得到了拟合程度好的统计模型和优化后的超声楔形焊工艺参数。在最优的工艺条件下,键合质量得到了提高。     

InSb红外探测器芯片金丝引线键合工艺研究

InSb红外探测器芯片镀金焊盘与外部管脚的引线键合质量直接决定着光电信号输出的可靠性,对于引线键合质量来说,超声功率、键合压力、键合时间是最主要的工艺参数。从实际应用出发,采用KS公司4124金丝球焊机实现芯片镀金焊盘与外部管脚的引线键合,主要研究芯片镀金焊盘第一焊点键合工艺参数对引线键合强度及键合区域的影响,通过分析键合失效方式,结合焊点的表面形貌,给出了适合InSb芯片引线键合质量要求的最优工艺方案,为实现InSb芯片引线键合可靠性的提高打下了坚实的基础。     

基于DOE和BP神经网络对Al线键合工艺优化

Al丝超声引线键合工艺被广泛地应用在大功率器件封装中,以实现大功率芯片与引 线框架之间的电互连.Al丝引线键合的质量严重影响功率器件的整体封装水平,对其工艺参数的优化具有重要工业应用意义.利用正交实验设计方法,对Al丝引线键合工艺中的三个最重要影响因数(超声功率P/DAC、键合时间t/ms、键合压力F/g)进行了正交实验设计,实验表明拉力优化后的工艺参数为:键合时间为40 ms,超声功率为25 DAC,键合压力为120g;剪切推力优化的工艺参数为:键合时间为50 ms,超声功率为40 DAC,键合压力为120 g.基于BP神经网络系统,建立了铝丝超声引线键合工艺的预测模型,揭示了Al丝超声键合工艺参数与键合质量之间的内在联系.网络训练结果表明训练预测值与实验值之间符合很好,检验样本的结果也符合较好,其误差基本控制在10%以内.     

LTCC纯银基板的化学镀镍钯金工艺

通过在银导体上逐次化学镀镍钯金来实现在LTCC纯银基板上的键合、钎焊等功能,避免了传统LTCC基板常用的多次贵金属套印,有效降低了生产成本.通过对样品进行试验验证,膜层键合强度和可焊性等都满足使用要求,可广泛应用于表面贴装和裸片邦定的微波产品工艺.     

自动金丝球焊工艺中第一键合点成球缺陷分析

引线键合在多芯片微波组件微组装上应用广泛,通常会用金丝实现芯片与基板、基板与基板间的互连。自动金丝球焊是互连方法的一种,它具有生产效率高、一致性好的特点。文章针对在生产过程中出现的第一键合点成球缺陷展开原因分析,即键合工艺参数不当、真空系统故障和线夹间距不当等。系列试验验证,线夹间隙不当可造成上述缺陷,解决该问题的办法是将线夹间隙调整到0.05 mm。     

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。     

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。     

铝丝键合焊点颈部损伤研究

在铝丝键合中,要提高键合铝丝的拉力强度,最重要的一点就是减少第一焊点颈部的损伤。该文简述了铝丝键合的工艺过程,分析了在自动键合过程中造成第一键合点颈部损伤的主要原因:焊接参数设置不当会造成焊点过应力损伤;焊接顺序不合理会造成超声波作用后,焊点颈部损伤;键合劈刀沾污以及劈刀本身的设计结构也会对焊点造成一定的损伤;键合引线在拉弧度的过程中也会因摩擦受损;压爪或垫块未完全固定基岛,引起键合过程中焊点颈部损伤。     

微波电路引线键合质量的影响因素分析

在一级封装的三种实现电气连接的互连方法中,内引线键合是一种传统的最成熟的技术.其工艺主要分为球焊与楔焊,其中后者由于焊点较小,适用于微波混合电路的组装.从工艺的角度出发,明确了除引线键合参数(超声频率和功率、温度、压力、时间)的设置以外,键合表面与界面的问题对引线键合的质量影响极大,并分别从键合材料的选用、键合表面的状态、键合工具的选型等三方面进行论述.同时结合实际工作,对常见的键合问题与原因分析以及引线键合质量评估的方法进行了说明.     

Investigation of ultrasonic vibrations of wire-bonding capillaries

Ultrasonic energy is widely used in wire bonding for microelectronics packaging. It is necessary to ensure that the maximum ultrasonic vibration displacement occurs at or near the tip of the bonding tool (capillary) for optimal performance. In this study, amplitude profiles of ultrasonic vibrations along capillaries were measured with load using a laser interferometer. This provided valuable information in understanding and improving capillary performance. The method was applied to real time applications to optimize capillary designs and bonding processes for specific bonding applications. First, the application of a new capillary material with different zirconia compositions was evaluated. The new material with certain amount of zirconia composition showed that it was the capillary material of choice for ultra-fine pitch wire bonding. Next, comparative analysis was conducted to investigate the ultrasonic energy transfer of a new ‘slimline’ bottleneck and the conventional bottleneck. The actual bonding response of the molded slimline bottleneck showed comparable performance with the ground conventional bottleneck using the same bonding parameters. Finally, optimization of a 60-μm-bond-pad-pitch process was performed on a wire bonder. Within the optimized parameter ranges, the ultrasonic displacement of the capillary was monitored. For all possible combinations of bond force and bond power, the ultrasonic displacement of the capillary increased with increasing bond power, without drastic changes caused by bond force changes. This indicated that the selected process window was located in a stable region.     

第一顺序键合引脚失效分析及键合可靠性提高

文章分析了一例采用金丝热超声键合电路在工艺监控过程中的键合强度检测合格,在高温稳定性烘焙后其引线抗拉强度同样符合MIL-STD-883G方法2011．7的要求,但电路在使用中出现第一顺序键合引脚开路现象。经分析是由于芯片键合区（压点）的材料、结构、键合工艺参数处于工艺下界,以及此类缺陷不能通过键合引线抗拉强度在线监测（包括125℃下的24h高温贮存后的检测）检测出而导致。最后针对缺陷所在,通过改进检测方法、键合工艺设置等消除了键合缺陷,并提高了键合可靠性。     

Hardening and Softening in AlSi1 Bond Contacts During Ultrasonic Wire Bonding

Ultrasonic wedge-wedge bonding of 25- $mu$m AlSi1 wires is characterized as a dynamic process of hardening and softening. In the first phase of wire bonding, the wedge is predeformed and cold worked by the bondforce. After ultrasonic energy has been switched on, recrystallization starts at the interface. During the bonding time hardening and softening processes alternate and a maximum in hardness is measured. Hardening and softening processes correlate well with the grain structure, the measured grain sizes and a typical plateau in the z-deformation curve of the contact. At the end of the wire bonding process the wedge is recrystallized and softer than the predeformated wedge, but harder than the as-received wire.      

一种基于低温共烧陶的无引线键合封装

为提高微机电系统(MEMS)加速度计的可靠性,减小因为引线键合断裂造成的传感器失效,该文设计了一种基于低温共烧陶瓷的无引线键合封装。该封装采用阳极键合技术将低温共烧陶瓷基板与芯片连接,同时将电路转接板同步集成。结果表明,该封装结构可减小传感器的封装尺寸,有效提高了MEMS加速度计的可靠性。