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。     

超声换能系统电特性实验研究

超声换能系统是引线键合设备的核心部件,对其工作特性的深入了解有助于理解引线键合过程.通过实验,观察分析了超声引线键合过程中不同劈刀安装长度对换能系统电流、电压及功率的影响,发现电流及功率在不同劈刀安装长度时有较为明显的变化.并进一步采用小波分析方法展现了电流信号在时频域内变化的细节情况,为充分了解换能系统电学特性提供了可靠依据和新的方法.     

劈刀安装对换能系统性能的影响

通过采用F&K超声检测系统检测劈刀的安装方式对超声换能系统的性能影响,从最基本的实验数据(谐振频率,相位及阻抗)出发,分析劈刀引起换能系统的非线性特性,为设备工艺窗口参数调节提供理论基础。     

引线键合劈刀Z轴运动信号分析

劈刀是自动引线键合机的关键部件之一.采集和分析劈刀的运动信号对于研究和改进微电子封装设备的制造工艺技术具有重要意义.利用激光多普勒(Doppler)非接触式测量方法,通过有效的试验光路设计,提取劈刀在实际键合过程中的Z轴运动信号;对试验采集信号进行了详细的时城分析,包括位移、速度、加速度分析,结果表明,以上研究清楚地描述了键合过程中劈刀z轴运动的动态变化特性;最后,针对劈刀下落过程的搜索区域阶段(tip-offset)的运动干扰现象分析了其原因.     

劈刀对金丝键合的影响

本文详细地剖析了劈刀的结构，分析了孔径、末端直径、锥芯角度、内切斜面角度、面角等参数对键合点形貌及键合强度的影响。通过理论分析和试验，证明了劈刀的选用对键合失效乃至产品失效的重要性与必然性。     

键合机劈刀滑移问题的分析

引线键合是半导体器件最主要的一种互连方法。介绍了引线键合机键合头的几种基本结构,并对比分析了不同结构对键合工艺产生的影响。     

热超声键合第二焊点研究进展

热超声键合是目前最重要的引线键合技术,在电子封装领域中有着广泛的应用.面对封装密度不断提高、焊点节距不断下降和成本持续降低等挑战,需要全面了解热超声键合技术的研究进展.热超声键合包括两个焊点,其在外形、键合过程和冶金特性等方面均不相同.对于热超声键合中的第一焊点已有较为深入的研究.但是,关于热超声键合第二焊点仍缺乏系统...     

高密度金丝键合中的劈刀系列化实验

针对高密度细间距金丝键合中劈刀选型困难的问题,筛选出11种劈刀作为试验对象,研究它们在不同材质上的匹配性与键合能力,以及在高密度细间距、深腔/近壁特殊应用状态下的工艺特性。通过焊点形态、拉力测试及显微镜拍照对比方式,得出劈刀可靠性变化曲线以及使用寿命。最后通过归纳分析,梳理出11种劈刀适用范围,供实际生产选型。     

高密度球键合质量的影响因素和解决方法

随着焊盘间距的减小和引线数目的增多,键合失效的发生也越来越频繁。系统分析了影响高密度球键合质量的各种主要因素得出在诸多因素中金属熔球(FAB free air ball)直径,引线摆动幅度和劈刀顶端形状等三个因素对键合质量的影响最大。文中介绍了线弧固定技术,紫外线金属熔球控制工艺和新型劈刀等三种能有效减少键合失效的新工艺和新方法。     

CL—Ⅱ型超声键合机的超声电源和超声振动系统

本文介绍了新研制出的CL—Ⅱ型超声键合机上采用的超声电源和超声振动系统。该机超声电源采用一改进型哈托莱功率振荡器,提供了理想的振动频率,并通过反馈电路在焊接过程中不断作瞬时频率调整以配合换能器之振动频率,实现频率自动跟踪。超声振动系统采用高阻抗压电换能器,并配以放大系数高的圆柱杆复合悬链线形变幅杆,保证了键合质量的稳定性和可靠性。     

热超声倒装键合换能系统多模态振动与有限元分析

研究了热超声倒装键合设备的核心执行机构——换能系统的动力学特性.利用激光多谱勒测振仪测试系统末端各方向的振动速度,发现系统以轴向振动为主,但受到其他非轴向振动的干扰.非轴向振动对芯片造成芯片倾斜、键合强度降低等负面影响.采用有限元方法对换能系统建模,仿真计算发现换能系统振动是各方向振动的耦合结果,且工作模态附近存在多种干扰模态.最后分析了系统多模态产生的根源并提出抑制方法.     

键合工具对超声换能器系统谐振频率的影响

建立了超声引线键合机换能器系统振动分析有限元模型,利用ANSYS软件分析了换能器系统与键合工具组成的纵-弯复合振动系统的振动特性。计算结果表明,键合工具的弯曲振动与换能器系统纵向振动存在耦合关系,劈刀长度增加50%将使换能器系统谐振频率下降5.6%;实验中测试了换能器系统的阻抗与导纳特性,发现当劈刀长度为16 mm时系统的阻抗匹配较为理想;换能器系统的谐振频率的实测值与有限元分析结果一致,最大误差为3.51%。     

超声键合过程中键合压力特性的实验研究

建立了超声键合压力的测量工作台,对工作台进行静态线性度标定和动态重复性测量,利用动态压电测力传感器对超声键合系统键合压力大小进行测量,得出不同压力作用下传感器力响应曲线图,分析其频谱图,发现保持某一固定功率(4.5格2.25W),可以找到合适的键合压力(5格0.719N)与其匹配.这些实验现象和结果可作为超声键合过程参数匹配及优化的依据.     

键合压力对粗铝丝引线键合强度的实验研究

在超声引线键合过程中,键合压力是影响键合强度的重要因素之一。通过实验,研究了键合强度与键合压力间的关系。通过高频采集装置对键合压力进行了标定并分析了其对键合强度以及电流电压产生的影响。实验发现,只有在键合压力适中的情况下,键合强度才能达到最大。     

MEMS电容式超声传感器设计

在传统的电容式超声传感器(CMUT)制造过程中,用低压化学气相淀积技术形成的氮化硅薄膜残余应力大且机械性能难以预知。为此,设计了一种基于阳极键合技术的CMUT,传感器薄膜和空腔分别定义在均匀性好、残余应力低的SOI片和玻璃片上。建立了一个简化的分析模型对该结构进行机械性能分析,采用有限元分析软件ANSYS仿真验证该所建立的分析模型并预估传感器的性能。利用ANSYS静电 结构耦合仿真给出了塌陷电压。介绍了敏感单元的工艺流程。所设计的传感器频率为1.48 MHz,灵敏度为0.24 fF/Pa,塌陷电压为70 V,量程为48 kPa。     

提高引线键合机超声系统性能的若干因素的分析

概述了引线键合机超声系统的组成，分析了影响引线键合机超声系统的若干因素，在此基础上提出了一些优化超声系统性能的措施。     

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。     

热超声键合换能系统接触界面非线性振动研究

为了减小热超声键合换能系统的振动稳定性、提高键合强度,从超声波在热超声键合换能系统中的传播出发,建立了超声波在接触界面处传播的微观模型.研究表明,当静应力较小时,输出的超声波不完整,材料内部质点的有效振动较小;当静应力逐渐增大时,材料进入弹性变形阶段,输出的超声波波形与输入的超声波的波形一致,材料内部质点的有效振动最大;当静应力太大时,材料进入塑性变形区域,材料内部质点的有效振动减小.通过在芯片倒装键合实验台上实验,测量在不同压电陶瓷片预紧力下,变幅杆的振动速度和芯片的键合强度,证明了所提出模型的正确性.