MOSFET器件引线键合技术

MOSFET器件由于高阻抗、低功耗等特点,在电脑电源、家用电器和自动控制系统等方面得到广泛应用。但由于其芯片结构的特殊性,在封装制造过程中容易受到静电、应力、环境条件等多种因素的影响。引线键合过程是影响封装成品率的关键工艺环节。引线键合是电子工程互连的重要方式,MOSFET器件通常采用超声键合的工艺进行引线互连。影响引线键合质量的因素较多,其中引线键合工艺、引线材料和设备维护是最重要的三个因素。通过实际生产过程的试验、分析和提炼,研究引线键合技术,总结了引线键合工艺、引线材料和设备维护三个方面的实践经验,为提升和稳定封装成品率提供参考。     

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.     

微波等离子清洗在封装工艺中的应用

微电子封装过程中产生的沾污严重影响了电子元器件的可靠性和使用寿命。文中研究了用微波等离子清洗封装过程中产生的沾污。研究结果表明,微波等离子清洗能有效增强基板的浸润性,降低芯片和基板共晶焊界面的孔隙率,同时也能清除元件表面的氧化物薄膜和有机物沾污,经过等离子清洗,其键合焊接强度和合金熔封密封性都得到提高。     

在线式等离子清洗技术在微电子封装中的应用

介绍了在线等离子清洗的原理及其在微电子封装工艺中的应用,通过键合工艺后的剪切推球实验,分析在线等离子清洗对引线键合球焊点质量和完整性的影响。实验结果表明,清洗后可以有效去除键合区存在的各种污染物,提高键合强度。相对批量式等离子清洗,在线等离子清洗具有效率高、节省劳动力和安全可靠等优点,是保证微电子封装可靠性的一种有效手段。     

等离子清洗对引线键合质量可靠性的影响

随着芯片集成密度的增加,对封装可靠性的要求也越来越高,而芯片与基板上的颗粒污染物和氧化物是导致封装中引线键合失效的主要因素。故有利于环保、清洗均匀性好和具有三维处理能力的等离子清洗工艺技术成为了微电子封装中首选方式。介绍了等离子清洗工艺的基本原理,通过不同材质构成的混合集成电路的清洗实验,探讨了等离子清洗对引线键合工艺的影响,论证了等离子清洗工艺是提高产品键合质量可靠性的一种有效手段。     

在线式等离子清洗在封装中的应用

IC封装工艺过程中,芯片表面的氧化物及颗粒污染物会降低产品质量,如果在封装工艺过程中的装片前、引线键合前及塑封固化前进行等离子清洗,则可有效去除这些污染物.介绍了在线式等离子清洗设备及清洗原理,并对清洗前后的效果做了对比.     

高温老化期间引线键合空洞形成探讨

在金-铝金属间化合物相中形成的空洞,降低了把金丝与焊盘键合的长期可靠性。在该文中,通过一系列微结构研究来评定引线键合中空洞的形成。把形成的空洞分为初始、环形和极小三种类型。形成初始空洞的主要原因是探测标记和铝焊蕊污染,初始空洞阻碍合会扩散并使金属间化合物生长减缓。环形空洞是由热超声引线键合的超声挤摔作用造成的,这些压焊缝隙可能成为腐蚀并降低引线键合的一类卤化物形成的途径。极小的空洞是住Au4l相阶段形成的。由于不同Au4l相形成的反应,或与金球表层上品粒界面影响的关系,在这些空洞中会出现两种Au4l相的纹理。     

高温老化期间引线键合空洞形成探讨

在金-铝金属间化合物相中形成的空洞,降低了把金丝与焊盘键合的长期可靠性。文中通过一系列微结构研究来评定引线键合中空洞的形成。把形成的空洞分为初始、环形和极小三种类型。形成初始空洞的主要原因是探测标记和铝焊盘污染,初始空洞阻碍合金扩散并使金属间化合物生长减缓。环形空洞是由热超声引线键合的超声挤榨作用造成的,这些压焊缝隙可能导致会腐蚀并降低引线键合的一类卤化物的形成。极小的空洞是在Au4Al相阶段形成的。由于不同Au4Al相形成的反应,或与金球表层上晶粒界面影响的关系,在这些空洞中会出现两种Au4Al相的纹理。     

我国封装技术的现状及差距

集成电路封装包括中测、划片、烧结、引线键合、装架、封装成形和封装性能测试等。封装工序对集成电路总成本、性能及可靠性具有重要的影响。封装主要完成以下三个方面的任务：晶片中测与切割、引线键合、封装成形。     

微细间距引线键合中的可靠性提高工艺

在引线键合期间,工艺可靠性在整个的器件组装成本中扮演着一个重要角色。可靠性可以认为是引线键合机在规定条件和限定时间之内完成其符合要求的所需功能的或然率。由于键合故障、键合机部件装配零件问题、封装类型和不完全的工艺窗口导致了频繁的键合中断,可以导致除干扰工厂运行计划和产品质量之外的成品率降低和引线键合工艺中的停工。经过2年时间的研究,我们识别了在毛细管性能特性与键合故障之间的密切联系,提出了提高工艺可靠性的几点改进。     

陶瓷外壳封装集成电路自动铝丝超声楔焊键合的工序检查

本文简要描述了陶瓷外壳封装集成电路自动铝丝楔焊键合的工序检查。检查内容包括键合引线的显微镜观察和键合引线的抗拉强度测试。     

发光二极管引线键合可靠性探讨

本文简要地描述发光二极管金丝引线键合过程,讨论分析了影响其键合可靠性的主要因素,说明了键合质量的评价方法,提出了增强键合可靠性的措施,以达到提高发光二极管寿命的目的.     

多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较

金丝、金带键合已经广泛应用于毫米波多芯片组件的互连之中。本文讨论了在20－40GHz 频率范围内,单根、两根、三根金丝和金带连接的性能。测试结果表明两根和三根金丝连接的性能优于金带连接的性能,金带连接的性能优于单金丝连接的性能。     

金、铜丝球键合焊点的可靠性对比研究

金丝球焊是电子工业中应用最广泛的引线键合技术,但随着高密度封装的发展,铜丝球焊日益引起人们的关注。采用热压超声键合的方法,分别实现Au引线和Cu引线键合到Al-1%Si-0.5%Cu金属化焊盘。对焊点进行200℃老化实验的结果表明:铜丝球焊焊点的金属间化合物生长速率比金丝球焊焊点慢的多;铜丝球焊焊点具有比金丝球焊焊点更稳定的剪切断裂载荷,并且在一定的老化时间内铜丝球焊焊点表现出更好的力学性能;铜丝球焊焊点和金丝球焊焊点在老化后的失效模式不同。     

微电子封装中芯片焊接技术及其设备的发展

概述了微电子封装中引线键合、载带自动键合、倒装芯片焊料焊凸键合、倒装芯片微型焊凸键合等芯片焊接技术及其设备的发展 ,同时报告了世界著名封装设备制造公司芯片焊接设备的现状及发展趋势。