统计过程控制用于金丝键合质量控制研究

金丝键合是多芯片模块微组装的关键工序,概述了统计过程控制用于金丝键合质量的控制研究。主要对金丝键合前键合规范校验的10根金丝键合拉力进行统计分析,得出了金丝键合操作人员与设备间的适应性结论,有助于操作人员提高键合技能和保持稳定的工作状态,优化配置设备和人员,稳定多芯片模块产品微组装的键合质量。     

基于田口方法的微波组件金丝键合工艺优化

为了提高微波组件金丝键合的可靠性,采用楔形金丝键合工艺进行了金丝互连,通过田口试验方法设计 和试验验证,确定了金丝键合最优化的工艺参数组合。研究结果表明：键合金丝质量的影响因素依次是超声功率、键 合压力和键合时间,优化的工艺参数组合依次为超声功率、键合压力、键合时间,优化的工艺参数组合为超声功率 15、键合压力16、键合时间50;采用优化后的工艺参数进行金丝键合操作,获得了稳定性良好的互连金丝,完全满 足混合集成微波电路金丝键合互连应用的需求。     

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。     

基于正交试验的微波多芯片组件金丝键合技术

本文对金丝键合技术进行研究,从键合样品处理方法与键合工艺两方面分析了影响金丝键合质量的关键工艺参数,对金丝键合工艺进行优化,优化后的金丝键合可靠性大幅提升。微波多芯片组件是雷达等军用电子装备的核心部件,金丝键合工艺是实现微波多芯片组件电气互联的核心技术环节。微波组件中包含金丝数量庞大,金丝键合技术对于微波组件性能与可靠性有至关重要影响。     

微组装技术中的金丝键合工艺研究

金丝键合是微组装工艺中的一道关键工艺,金丝键合质量的好坏直接影响微波组件的可靠性以及微波特性.对金丝键合工艺的影响因素进行了分析,并通过设计实验方案对25 μm金丝进行键合实验.对键合金丝进行拉力测试,测量结果全部符合军标GJB 548B-2005要求.根据测量结果寻求最佳键合参数,对实际生产具有一定的指导意义.     

软基板金丝键合可靠性提升方法研究

金丝键合[1]是利用热、压力、超声波能量使金丝与焊盘紧密结合，从而实现芯片与基板间的电气互联和芯片间的信息互通的一种技术。金丝键合是微组装的主流技术，也是一项关键技术。理想状态下，金丝和基板之间会发生原子间的相互扩散，从而使金与金之间实现原子量级上的键合。基板的金表层和金丝的可靠键合是非常关键的质量控制点。微波组件组装过程中，常常因为金丝键合出现缺陷而导致整个产品的失效。对软基板的金丝键合改进方案进行了研究，对比分析了改进前后的实验数据，得出了最优方案，优化了软基板金丝键合工艺的可靠性。试验结果表明，采取了有效的措施之后，消除了失效隐患，对提高软基板键合点的可靠性具有指导意义。     

基于Rogers 5880复合介质基板的金丝楔焊键合工艺参数研究

运用正交试验法对键合效果进行了工艺参数优化方案设计和试验验证,以金丝键合强度为目标分别考察了键合功率、键合压力和键合时间3个工艺参数对键合金丝压点形态变化的影响,最终获取最优工艺参数组合为键合功率100 mW,键合时间220 ms,键合压力18 g,达到了提高金丝键合工艺可靠性的目的.     

T/R组件中金丝键合的仿真与优化

金丝键合是微波多芯片T/R组件中实现IVRvlIC芯片电气互连的关键技术,键合的金丝直径,跨距、拱高和数目对组件的微波传输特性具有很大的影响.本文对金丝键合的等效电路模型进行了分析,并采用三维电磁场仿真软件HFSS对金丝键合进行建模分析和仿真优化,最终得出最优结果.     

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。     

化学镀镍钯金电路板金丝键合可靠性分析

在微组装工艺应用领域，为保证印制电路板上裸芯片键合后的产品可靠性，采用化学镀镍钯金工艺（ENEPIG），可在焊接时避免“金脆”问题、金丝键合时避免“黑焊盘”问题。针对化学镀镍钯金电路板的金丝键合（球焊）可靠性进行了研究，从破坏性键合拉力测试、第一键合点剪切力测试以及通过加热条件下的加速材料扩散试验、键合点切片分析、键合点内部元素扫描等多方面分析，与常规应用的镀镍金基板键合强度进行了相关参数对比，最终确认了长期可靠性满足产品生产要求。此外，对镍钯金电路板金丝键合应用过程中需要注意的相关事项进行了总结与说明。     

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。     

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。     

金丝球焊机金丝检测技术

在应用于三极管压焊的全自动金丝球焊机中,金丝检测是确保压焊过程工艺质量的关键技术。通过设计金丝的打火失球检测和第一焊点、第二焊点压焊失败检测电路,实现金丝球焊机的金丝压焊效果自动检测功能。实验证明,所设计的检测电路完全满足压焊工艺质量的要求。     

金丝球焊质量控制的探讨

本文论述了金丝超声热压球焊在混合集成电路焊接中取得成功必须注意:对焊机功能的正确调整,选取合适的焊接工具和材料.在实践中规范焊接参数,并给出了焊接中各种现象的分析.这些工作的开展有利于提高金丝球焊的焊接质量.     

基于变焦显微测量技术的键合金丝参数测量

欧美国家在半导体行业一直以来对我国实行技术封锁政策,我国许多关键技术和设备只能依靠进口,其中就包括键合金丝参数测量设备。键合金丝参数测量设备主要用于自动检测键合金丝的拱高和跨度等参数。由于键合金丝的回波损耗、驻波等微波传输特性与键合金丝的拱高、跨度等参数呈对应关系,因此可以通过测量相关参数的方法来检测键合金丝的微波传输特性是否合格。通过这一方法可以解决人工测量导致的速率低下的问题,提高键合质量检测效率,降低检测成本。本文基于变焦显微测量技术实现了键合金丝参数的测量。该方法通过自主设计的图像采集平台,获取到键合金丝的一组图像,然后进行聚焦区域提取,从而实现键合金丝的三维重建及参数测量。该方法对键合金丝拱高的测量精度<0.01 mm,相对误差<1.5%,对键合金丝跨度的测量精度<0.005 mm,相对误差<0.7%,可以满足自动检测键合金丝参数的设计需求。     

LED金线键合工艺的质量控制

文章介绍LED引线键合的工艺技术参数翻要求和相关产品质量管控规范,讨论了劈刀、金线等工具和原材辩对键合质量的影响。     

微电子器件封装铜线键合可行性分析

虽然在集成电路封装工艺中金导线键合是主流制程,但是目前采用铜导线替代金导线键合已经在半导体封装领域形成重要研究趋势。文章对微电子封装中铜导线键合可行性进行了分析,主要包括铜导线与金导线的性能比较(包括电学性能、物理参数、机械参数等),铜导线制备和微组织结构分析,铜导线焊合中的工艺研发及铜导线焊合可靠性分析等。当今半导体生产商关注铜导线不仅是因为其价格成本优势,更由于铜导线具有良好的电学和机械特性,同时文中也介绍了铜导线键合工艺存在的诸多问题和挑战,对将来铜导线在集成电路封装中的大规模应用和发展具有一定的参考意义。     

Evaluation of wire bonding performance, process conditions, and metallurgical integrity of chip on board wire bonds

Chip on board wire bonding presents challenges to modern wire bonding technology which include smaller, closely spaced wire bond pads; bonding to soft substrates without special processing and pad construction; and diverse first bond and second bond metallurgies. These challenges are addressed by extensive bonding accuracy tests, a design of experiments approach for optimizing wire bond process parameters, reliability testing, and detailed materials characterization of the metallurgical integrity of the wire bonds. The thermo-mechanical integrity of the wire bond interconnects was evaluated by wire pull and hot storage tests. Hot storage testing allowed for detection of samples with an electrolytic gold surface finish that was too thin, and exhibited a contamination-corrosion condition of the nickel under-plating. Other samples with an excessively thick, rough textured nickel under-plating layer exhibited poor wire bond-ability. The methodology of materials analyses of the metallurgy of the wire bond interconnects is described. The paper illustrates a wire bond lift technique that is used to inspect for cratering damage and the “area-uniformity” of gold aluminum intermetallics. An improved understanding of the wire bonding process was achieved by showing the dependence of the visual appearance of the wire bonds on wire bond process parameters.     

A new approach in free air ball formation process parametersanalysis

The shape and size of gold wire ball formation deeply affects the quality of wire bonding. It not only affects the bond-ability of the first bond (ball bond), but also affects the possibility of processing low loop height bonding for thin packaging [such as thin small outline package (TSOP) and thin quad flat package (TQFP)] and high input/output (I/O) fine pitch packaging such as ball grid array. The parameters which affect the gold wire ball formation include: 1) tail length left after second bond; 2) type and shape of capillaries used; 3) material characteristics of gold wire; 4) supplied voltage, current, and time of electrical flame-off (EFO) unit; 5) gap between tail and electrode plate; and 6) relative position between capillary and electrode plate. In this paper, experiments were conducted to find the effect of these parameters on ball formation. Taguchi method together with neural network is applied in this research to find the best parameters setting for gold wire ball formation. It can then be used for wire bonding process parameter adjustment and process monitoring. It can also be used as reference for the development of wire bonders     

Optimization of the Cu wire bonding process for IC assembly using Taguchi methods

The yield of IC assembly manufacturing is dependent on wire bonding. Recently, the semiconductor industry demands smaller IC designs and higher performance requirements. As such, bonding wires must be stronger, finer, and more solid. The cost of gold is continuously appreciating, and this has become a key issue in IC assembly and design. Copper wire bonding is an alternative solution to this problem. It is expected to be superior over Au wires in terms of cost, quality, and fine-pitch bonding pad design. To obtain the best wire bonding quality, we employed Taguchi methods in optimizing the Cu wire bonding process. With Cu wire bonding technology, the production yield increased from 98.5% to 99.3% and brought approximately USD 0.7 million in savings.