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。     

圆片键合强度测试方法分析

介绍了三种典型的圆片键合强度表现形式:抗拉强度、剪切强度和粘接强度.针对每种表现形式的特点,分析了相应的测试方法.抗拉和剪切强度以力为表征,主要的测试方法是一维直拉法,可测78.4 MPa强度以下的键合样件,但是测试样件制备要求比较严格;粘接强度是以能量形式表征键合强度,可以从本质上了解键合质量,主要测试方法是DCBT法.但是DCBT法需要精确计算所做的功,对测试设备要求较高.因此,抗拉和剪切强度主要应用于生产实际中而粘接强度侧重于科研工作.     

铜线键合优势和工艺的优化

半导体封装对于芯片来说是必须的,也是至关重要的.封装可以指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着保护芯片和增强导热性能的作用,而且还起到沟通芯片内部世界与外部电路桥梁和规格通用功能的作用.文章阐述了铜线键合替代金线的优势,包括更低的成本、更低的电阻率、更慢的金属问渗透.再通过铜线的挑战--易氧化、铜线硬度大等,提出...     

全自动引线键合机相关键合工艺分析

以全自动引线键合机之键合工艺为引导,介绍了全自动引线键合的结构组成,超声键合的键合过程,从理论上分析了焊接过程中的主要因素,得出焊接过程中的基本工艺参数,并结合键合过程初步探讨了这些基本工艺参数的调节方法。介绍了键合品质的检验和基于DOE试验设计的工艺优化方法。最后对最主要两种失效模式进行了理论上的初步分析。     

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。     

硅MEMS器件键合强度在线检测方法

键合强度是MEMS器件研制中一个重要的工艺质量参数,键合强度检测对器件的可靠性具有十分重要的作用。为了获得MEMS器件制造工艺中的键合强度,提出了一种键合强度在线检测方法,并基于MEMS叉指式器件工艺介绍了一种新型键合强度检测结构;借助于材料力学的相关知识,推导出了键合强度计算公式,经过工艺实验,获得了键合强度检测数据;对获得的不同键合面积的键合强度加以对比,指出这些数据的较小差异,是由刻度盘最小刻度误差和尺度效应造成的。结合叉指式器件的工作环境,认为这种方法获得的键合强度更接近实际的工作情况。     

硅片键合强度测试方法的进展

键合强度是关系到键合好坏的一个重要参数。本文介绍了键合强度测试方法的理论基础;随后列举了几种常见的测量方法,包括裂纹传播扩散法、静态流体油压法、四点弯曲分层法、MC测试方法、直拉法及非破坏性测试方法(超声波测试法和颗粒法)。分析了各种方法的优缺点：裂纹传播扩散法操作简单,但它受测量环境、如何插入刀片等因素的影响,而且只适合于较弱的键合强度测试;对于较强的键合强度还是采用直拉法来测量,但它受到拉力手柄粘合剂的限制;对于器件中的键合强度测量采用MC测试方法更为适宜;超声波测试法现在只适用于弱键合强度。本文能对键合强度测量方法的开发、改进工作有所帮助。     

平整度对细Al丝超声引线键合强度的影响

为避免双键合点破坏性拉力实验不易准确的缺陷和剪切力测试不能评价键合点整体特性的缺陷,采用了破坏性单键合点的测试方法.在尽量排除其他干扰因素的情况下,通过实验比较了10种不同平整度条件下细Al丝超声引线键合的结果.结果表明,平整度对超声引线键合的强度有影响,随着平整度的提高,键合强度和稳定度也随之提高.实际测试键合拉力时发现,键合良好断裂点均在跟键(heel)处,采取补强的方式使1.25 mil(3.125×10-3 cm)细Al丝超声键合后的键合强度均值可以达到0.156 8 N.分析了以上实验现象产生的原因,探讨了键合强度形成的机理.     

铜丝键合工艺在微电子封装中的应用

在铜丝或铜条长期应用于分立器件及大功率器件的同时，近年又出现了晶片的铜金属化工艺。由此，业内人士采用铜作为丝焊键合的一种材料使用，进而开始了一些新工艺的研究。结果证实，铜金属化使电路的线条更细、密度更高。因而铜丝可以作为一种最有发展前景及成本最低的互连材料替换金丝，可进行大量高引出端数及小焊区器件的球形或楔形键合工艺。主要阐述铜丝键合工艺在微电子封装中的现状及未来发展方向。     

金属外壳引线键合可靠性研究

引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式的优势,在连接方式中占主导地位。其中把内部电路与金属外壳内引线柱之间的连接称为引线键合,目前90%以上的封装管脚采用引线键合连接。引线键合强度和可靠性不仅与键合工艺有关（比如键合工艺参数、键合设备、操作技能等因素）,而且与外壳引线的镀覆结构、镀层厚度、内引线柱高度等因素密切相关。文章简要介绍了引线键合工艺的基本原理,通过试验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。     

温度因素对热超声键合强度的影响实验研究

主要研究了热超声键合过程中环境温度对键合强度的影响规律.分析了键合强度与键合温度之间的关系.实验研究发现,最佳键合"窗口"出现在200～240℃,此时键合强度可达20g左右.对推荐使用的大于5.4g的键合强度标准,本实验条件下可键合"窗口"为120～360℃.这些实验现象和分析结果为后期的键合参数匹配规律和系统动态特性研究打下基础.     

绝缘引线在陶瓷封装中的应用

随着半导体封装持续朝着多引脚、小节距及多列多层叠的方向发展,引线键合技术正面临越来越大的挑战。当陶瓷空封器件中的键合引线长度大于3.0 mm时,在加电冲击试验过程中键合引线容易出现瞬间的短路而导致器件失效。文章主要阐述了产生该问题的基本原因,提出了采用绝缘引线键合解决该问题的可行性,介绍了绝缘引线的基本特性,并用实际封装的电路进行了绝缘引线键合的可靠性研究,根据研究结果,提出了绝缘引线可有限应用于陶瓷封装的结论。     

功率器件封装中铝引线焊点剥离失效机制研究

比较回流焊前后两组器件样品的电学测量结果,并结合样品的失效分析,发现引线框架氧化也是导致焊点剥离失效的一个重要因素,而且回流焊工艺下的热机械效应,会加速原先潜在的焊点剥离失效的发生.样品的连接性测试发现,在低峰值交流测试电压下显示开路,而高峰值测试电压下显示正常,可以将其归结为典型的焊点剥离失效的测试现象.发现引线键合前的等离子清洗可以减少焊点剥离失效,并可使焊点的剪切强度提高25%.     

镀金黄铜基板上金丝键合拱高测量及控制技术

引线键合是多芯片微波组件微组装中常用的工艺,通常都会以一定拱弧实现芯片与基板、基板与基板间的互连。如何进行拱高的测量和控制对引线键合有着重要意义,因为拱高的大小还会对微波性能产生重要的影响。文中利用自动键合机获得若干组引线,采用光学测量方法,在放大40倍的状态下分别进行了不同工艺参数下的拱高测量,得出结论在测试范围内,拱度随着弧长的增加而增加,同时还获得了一组适用于微波应用的键合参数。     

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。