金属外壳引线键合可靠性研究

本文简要介绍了引线键合工艺的基本原理,分析并比较了金属外壳镀覆结构、镀层厚度、内引线柱高度对键合可靠性的影响,提出了优化键合可靠性的外壳设计原则。     

Ni-Co合金+Au镀覆陶瓷外壳的引线键合可靠性研究

为了提高陶瓷外壳镀层耐高温变色、耐腐蚀以及长期贮存的能力,带金属零件的陶瓷外壳需采用Co含量在20%~40%的Ni-Co+Au镀覆结构,镀层经退火处理。研究分析了Ni+Au镀覆和NiCo+Au镀覆结构对铝丝楔焊和金丝球焊可靠性的影响,通过常温、300℃高温贮存1 h、300℃高温贮存24 h后引线键合强度变化、键合面的元素面分布进行量化比较。试验表明Ni+Au和Ni-Co+Au镀覆结构对引线键合强度和可靠性无明显影响;两种镀覆结构的外壳在键合时,键合工艺参数也不需要进行较大的调整;铝丝在Ni-Co+Au镀覆结构与Ni+Au镀覆结构上键合,在键合界面均会生成金铝金属间化合物,但只要金层厚度受控,均不会产生"Kirkendall"失效,相对来讲Ni-Co+Au镀覆结构的缺陷密度较低,生成金铝金属间化合物进程会慢些。     

混合集成电路的外引线键合技术

混合集成电路外引线键合的方式很多。与混合集成电路的内引线键合不同，外引线键合时，键合丝的1端在管壳的引线柱上。因此，管壳外引线金属镀层的结构、镀层材料、键合丝的性能和键合工艺因素都将影响混合电路外引线键合的质量。本文主要对Au丝球焊、Au丝点焊、SiAl丝超声焊等不同的键合工艺及其对应的金属学系统进行研究，并对其结果进行比较。采用Au丝点焊工艺键合混合电路外引线的效果最佳。     

夹层式叠层芯片引线键合技术及其可靠性

随着电子封装技术的快速发展,叠层封装成为一种广泛应用的三维封装技术,该技术能够满足电子产品高性能、轻重量、低功耗、小尺寸等日益增长的需求。针对陶瓷封装腔体中的夹层式叠层芯片结构,键合点与键合引线处于陶瓷外壳空腔中,未有塑封料填充固定,区别于塑封叠层芯片封装器件,优化其引线键合技术,并做了相应可靠性评估试验。键合引线偏移长度最大为0.119 mm,未出现键合引线间隙小于设计值、碰丝短路等情况,为高可靠叠层芯片封装研究提供了参考。     

多排焊盘外壳封装IC金丝球焊键合技术

在多层多排焊盘外壳封装电路的引线键合中,由于键合的引线密度较大,键合引线间的距离较小,键合点间的距离也较小,在电路的键合中就需要对键合点的位置、质量、键合引线的弧线进行很好的控制,否则电路键合就不能满足实际使用的要求。文中就高密度多层、多排焊盘陶瓷外壳封装集成电路金丝球焊键合引线的弧线控制、外壳焊盘常规植球键合点质量问题进行了讨论,通过对键合引线弧线形式的优化以及采用"自模式"植球键合技术大大提高了电路键合的质量,键合的引线达到工艺控制和实际使用的要求。同时,外壳焊盘上键合的密度也得到了提高。     

化学镍金基板焊点的失效分析

硅麦克风在消费类电子产品中成功应用,近年来得到了迅猛发展。硅麦克风的封装工艺由于MEMS的特殊结构和封装材料的特殊性,与常见IC封装有许多不同点。其中引线键合工序由于所使用的PCB基板材料特殊的加工工艺,使得引线在PCB基板上的焊点失效成为研究硅麦克风封装成品率和可靠性的一个重要课题。文章重点探讨了硅麦克风封装过程中引线键合工序焊点失效问题,通过不同金线键合方式和金线键合参数的分析,确立了适合于硅麦克风封装的金线键合工艺。     

基于镍钯金PCB的数字传声器键合工艺匹配研究

介绍了数字传声器的关键结构,并基于其既有焊接又有键合工艺的特点,为提高PCB连接可靠性,特别是这种IC封装用PCB与芯片连接的可靠性,引入了镍钯金PCB,实现了其高可靠性的连接;并根据键合工艺的的要求,优化选择了键合温度、键合机台压力、功率和键合时间等工艺参数,进行了一系列引线键合实验,取得了键合点的相关实验数据,并对...     

三维封装中引线键合技术的实现与可靠性

结合半导体封装的发展,研究了低线弧、叠层键合、引线上芯片、外悬芯片、长距离键合和双面键合6种引线互连封装技术;分析了各种引线键合的技术特点和可靠性.传统的引线键合技术通过不断地改进,成为三维高密度封装中的通用互连技术,新技术的出现随之会产生一些新的可靠性问题;同时,对相应的失效分析技术也提出了更高的要求.多种互连引线键合技术的综合应用,满足了半导体封装的发展需求;可靠性是技术应用后的首要技术问题.     

金凸点键合工艺在国产陶瓷外壳中的应用

国产陶瓷外壳已经逐渐应用于高可靠要求的各类电子元器件的封装上。在IC封装过程中, 随着封装密度的提高,因其键合指状引线的质量难以满足键合工艺要求,为使其能达到工艺控制要求, 我们开发出一些相应的封装技术,提高了产品的可靠性。金凸点键合工艺用于提高国产陶瓷外壳键合指 上的键合引线强度有非常明显的效果,是一项较新的技术。     

引线键合技术进展

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位.对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法,球键合和楔键合是引线键合的两种基本形式,热压超声波键合工艺因其加热温度低、键合强度高、有利于器件可靠性等优势而取代热压键合和超声波键合成为键合法的主流,提出了该技术的发展趋势,劈刀设计、键合材料和键合设备的有效集成是获得引线键合完整解决方案的关键.     

Crack mechanism in wire bonding joints

High voltage and high current power modules are key components for traction applications. While the modules are exposed to harsh stress conditions all over their lifetime, high reliability is of decisive importance in this field of application. In power electronic packages wire bonding is used for the electrical interconnection from the chips to the output pins. Wire bond lift-off and solder fatigue are limiting the reliability. In this work we investigate the initiation and growth of cracks in the wire bonds using finite-element analysis.     

Overview of wire bonding using copper wire or insulated wire

Wire bonding using copper or insulated wire leads to many advantages and new challenges. Research is intensively performed worldwide, leading to many new findings and solutions. This article reviews recent advances in wire bonding using copper wire or insulated wire for advanced microelectronics packaging. Journal articles, conference articles and patents published or issued recently are reviewed. The benefits and problems/challenges related to wire bonding using copper wire or insulated wire such as wire open and short tail defects, poor bondability for stitch/wedge bonds, oxidation of Cu wire, and stiff wire on weak support structures, are briefly analyzed. A number of solutions to the problems and recent findings/developments related to wire bonding using copper wire or insulated wire are discussed. With the references provided, readers may explore more deeply by reading the original articles and patent documents.     

基于正交试验的金丝键合工艺参数优化

金丝键合是实现微波多芯片组件电气互连的关键技术。介绍了引线键合技术的基本形式,分析了键合工艺参数对键合质量的影响。基于正交试验方法,通过对影响25μm金丝键合第一键合点质量的工艺参数优化进行试验研究,确定最优化的工艺参数水平组合,达到提高金丝键合工艺可靠性的目的。     

电子封装中的固相焊接：引线键合

引线键合是电子封装中最常用的IC互连方法,其在键合过程中及键合完成后具有固相焊接的特征。将键合过程分为冲击、接触和键合三阶段,并联系实际键合机台的基本键合时序,发现接触参数及超声功率和连接压力的大小关系对优质焊点的形成有重要影响;键合完成后的金属原子扩散将有助于金属间化合物的生长,但金属间化合物的过度生长将在界面形成开...     

Comparison of the copper and gold wire bonding processes for LED packaging

Wire bonding is one of the main processes of the LED packaging which provides electrical interconnection between the LED chip and lead frame.The gold wire bonding process has been widely used in LED packaging industry currently.However,due to the high cost of gold wire,copper wire bonding is a good substitute for the gold wire bonding which can lead to significant cost saving.In this paper,the copper and gold wire bonding processes on the high power LED chip are compared and analyzed with finite element simulation.This modeling work may provide guidelines for the parameter optimization of copper wire bonding process on the high power LED packaging.     

集成电路内引线键合工艺材料失效机制及可靠性

引线键合是集成电路第一级组装的主流技术,也是30多年来电子器件得以迅速发展的一项关键技术。对引线键合技术和可能发生的失效现象进行了综述,对提高键合点长期储存／使用可靠性具有指导意义。     

Comparison of the copper and gold wire bonding processes for LED packaging

Wire bonding is one of the main processes of the LED packaging which provides electrical interconnection between the LED chip and lead frame. The gold wire bonding process has been widely used in LED packaging industry currently. However, due to the high cost of gold wire, copper wire bonding is a good substitute for the gold wire bonding which can lead to significant cost saving. In this paper, the copper and gold wire bonding processes on the high power LED chip are compared and analyzed with finite element simulation. This modeling work may provide guidelines for the parameter optimization of copper wire bonding process on the high power LED packaging.     

引线键合的动力相图和等效受载模型

 使用常规、微观电镜、动力相图和统计时频分析等方法,进行了引线键合机理的实验研究.通过对换能系统和劈刀振速的高频分量、键合压力的测试,以及键合界面微观结构的观察,建立了键合区域宏观受载等效模型,和对键合机理的框架认识.可作为键合过程优化的指导,和键合动力学建模的依据.     

超细间距引线键合第一键合点工艺参数优化试验研究

引线键合是应用时间最长、技术最为成熟且目前市场占有率最高的芯片连接技术,但应用于超细间距引线互连还有许多技术有待研究.目前除了需要不断提高键合机硬件性能外,开发满足超细间距引线键合要求且性能稳定的键合工艺十分必要.本文对超细间距引线键合第一键合点质量的影响因素进行了深入的分析.采用正交试验法对相关因素进行了研究试验,取得了相应的试验结果,为深入了解第一键合点质量的影响机理和规律提供了依据.