应用于微系统封装的激光局部加热键合技术

阐述了利用激光与物质相互作用的热效应实现微系统器件的局部加热键合原理,提出了激光键合塑料芯片和激光辅助加热阳极键合的思想,建立了半导体激光键合实验装置,并实现了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之间的键合.     

微系统感应局部加热封装与键合设计

整体加热封装(即封装过程中整个衬底、芯片、键合层都处于加热状态),不仅工艺时间长,而且高温会对衬底上温度敏感的微结构和电路产生热损坏,或者因为热膨胀系数不匹配导致键合区热应力增大,影响器件可靠性。首先对电磁感应加热实现微系统局部加热封装进行了论述,重点对感应局部加热键合原理、电源选择、感应器和键合层设计,以及键合过程中的温度测试等方面进行了设计分析。对于感应局部加热键合而言,键合区必须设计成封闭环形,其宽度应大于临界尺寸,并且存在一个最佳频率范围。根据键合层材料和结构不同,感应局部加热可用于焊料键合、共晶键合、扩散键合,以实现微系统器件的封装和结构制作。     

应用于微系统封装的激光局部加热键合技术

阐述了利用激光与物质相互作用的热效应实现微系统器件的局部加热键合原理，提出了激光键合塑料芯片和激光辅助加热阳极键合的思想，建立了半导体激光键合实验装置，并实现了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之间的键合。     

塑料芯片的红外激光加热键合研究

阐述了利用红外激光与物质相互作用的热效应实现微系统器件的局部加热键合原理.研究了红外激光键合塑料芯片的实施条件和键合工艺过程,建立了半导体激光键合实验装置,并实现了有机玻璃芯片的激光键合.     

MEMS局部加热封装技术与应用

随着半导体技术的发展,封装集成度不断提高,迫切需要发展一种低温封装与键合技术,满足热敏器件封装和热膨胀系数差较大的同质或异质材料间的键合需求。针对现有整体加热封装技术的不足,首先介绍了局部加热封装技术的原理与方法,然后对电流加热、激光加热、微波加热、感应加热和反应加热等几种局部加热封装技术进行了比较分析,最后具体介绍了局部加热封装技术在热敏器件封装、MEMS封装和异质材料集成等方面的应用。由于局部加热封装技术具有效率高、对器件热影响小等优点,有望在MEMS技术、系统封装(SiP)、三维封装及光电集成等领域得到广泛应用。     

表面活化处理在激光局部键合中的应用

为了研究低热应力键合工艺,提出了一种将表面活化直接键合与激光局部键合相结合的键合技术。首先采用RCA溶液对键合片进行表面亲水活化处理,并在室温下成功地完成了预键合。然后在不使用任何夹具施加外力辅助的情况下,利用波长1064nm、光斑直径500μm、功率70W的Nd:YAG连续式激光器,实现了激光局部键合,并取得了6.3MPa~6.8MPa的键合强度。结果表明,这种以表面活化预键合代替加压的激光局部键合技术克服了传统激光键合存在的激光对焦困难,以及压力不匀易损害键合片和玻璃盖板等缺点,同时缩短了表面活化直接键合的退火时间,提高了键合效率。     

塑料芯片的红外激光加热键合研究

阐述了利用红外激光与物质相互作用的热效应实现微系统器件的局部加热键合原理 ,研究了红外激光键合塑料芯片的实施条件和键合工艺过程 ,建立了半导体激光键合实验装置 ,并实现了有机玻璃芯片的激光键合。以非硅塑料材料为主的加工工艺在微流芯片及生物芯片的研究日益受到重视 ,形成了一类新的生化微系统器件。塑料高分子材料不仅具有与生物分子化学兼容的优点 ,而且塑料种类繁多 ,价格低廉 ,且易于通过模压、注射成型和其他复制技术实现大规模低成本的生产 ,克服了以硅或玻璃材料为主的加工工艺生产生物微系统的高成本低产量的局限性。随着…     

应用于三维集成的晶圆级键合技术

随着芯片集成度的不断提高以及CMOS工艺复杂度的增加,集成电路的成本及性能方面的问题越来越突出,基于TSV技术的三维集成已成为研究热点,并很有可能是未来集成电路发展的方向.在三维集成中,键合技术为芯片堆叠提供电学连接和机械支撑,从而实现两层或多层芯片间电路的垂直互连.介绍了几种晶圆级三维集成键合技术的特点及研究现状.     

面向MEMS封装的微钎料球键合技术

微钎料球键合技术是一种成本低、适应性强,可靠性好的键合技术,容易与现有的IC自动化设备集成。微钎料球键合技术结合倒扣封装可以实现低成本、高密度以及高可靠性的MEMS封装;而且具有自对准或者自组装的功能,在MEMS封装中获得了广泛的应用。准确地预测微钎料球键合对于MEMS自组装的影响依赖于动态模型的发展。微钎料球键合技术的出现推动了标准化的MEMS封装工艺的进程。     

塑料生物芯片的激光焊接封装系统研究

介绍了采用半导体激光器在塑料生物芯片焊接封装系统的应用 ,论述了塑料生物芯片焊接封装原理和工艺 ,提出了基于 80 8nm半导体激光器的塑料焊接封装系统的设计方法 ,分析了焊接封装的参数选择 ,实现了部分塑料之间的成功焊接     

用于MEMS器件芯片级封装的金-硅键合技术研究

MEMS器件大都含有可动的硅结构 ,在器件加工过程中 ,特别是在封装过程中极易受损 ,大大影响器件的成品率。如果能在MEMS器件可动结构完成以后 ,加上一层封盖保护 ,可以显著提高器件的成品率和可靠性。本文提出了一种用于MEMS芯片封盖保护的金 硅键合新结构 ,实验证明此方法简单实用 ,效果良好。该技术与器件制造工艺兼容 ,键合温度低 ,有足够的键合强度 ,不损坏器件结构 ,实现了MEMS器件的芯片级封装。我们已经将此技术成功地应用于射流陀螺的制造工艺中     

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.     

应用晶片键合技术制作激光器

针对于普通外延生长GaAs衬底激光器材料中存在的位错严重、热胀系数不匹配等问题,总结了国外键合工艺,将其应用于发光波长为850nm的AlGaAs脊波导量子阱激光器的制造,并提出了键合过程中各项关键步骤应注意的问题和解决方法.     

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.     

用于三维封装的铜-铜低温键合技术进展

在三维系统封装技术中,金属热压键合是实现多层芯片堆叠和垂直互连的关键技术。为了解决热压键合产生的高温带来的不利影响,工业界和各大科研机构相继开发出了多种低温键合技术。综述了多种不同的低温金属键合技术(主要是Cu-Cu键合),重点阐述了国内外低温金属键合技术的最新研究进展及成果,并对不同低温金属键合技术的优缺点进行了分析和比较。     

A three-scale approach to the numerical simulation of metallic bonding for MEMS packaging

In this work we present a numerical, multi-scale approach to estimate the strength of a wafer-to-wafer metallic thermo-compression bonding. Following a top-down approach, the mechanical problem is handled at three different length scales. Taking into account control variables such as temperature, overall applied force over the wafer and contact surface roughness, it is shown that the proposed approach is able to provide an estimate of the sealing properties, especially in terms of bonding strength.