键合工艺参数培训
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金丝键合主要工艺参数技术研究作者:刘文来源:《科学与财富》2018年第22期摘要:介绍了金丝键合技术,阐述了影响金丝键合强度的主要工艺参数,采用超声热压技术和楔形键合方式对25μm的金丝进行键合正交试验。
通过对测试结果进行极差分析,获得了超声功率、超声时间和热台温度的最佳匹配组合关系及影响键合强度的主次因素顺序关系。
关键词:金丝键合工艺参数正交试验1引言微组装技术因成本低廉、实现简单、热膨胀系数小、适用电路封装形式多样化等优点[1],在现代通信系统中发挥着至关重要的作用。
金丝键合是微组装技术中的关键工艺,其键合质量好坏直接影响产品可靠性和电性能稳定性。
衡量金丝键合质量好坏的主要指标为键合强度,而键合强度的期望值不能通过单独改变某个工艺参数即可实现,需对某些主要工艺参数进行调节,才能达到最佳效果。
2金丝键合定义金丝键合是多芯片微波组件中常用的工艺,它是指将延展性和导电性很好的极细金丝压焊在基板-基板、基板-芯片或芯片-芯片表面上,实现电气特征相互关联的一种技术。
根据键合能量的不同,金丝键合分为热压键合、超声键合和超声热压键合[2][3]。
根据键合方式和劈刀外形、材料的不同,金丝键合又分为球形键合和楔形键合[3]。
3 键合强度影响因素影响金丝键合强度的工艺参数有很多,从设备方面考虑,它与超声功率、超声时间、热台温度、键合压力、劈刀温度和劈刀安装长度等因素有关;从被键合表面上考虑,它与被键合面的材料特性、厚度、平整度、清洁度和处理工艺等因素有关[1]。
根据以往经验,影响键合强度最主要工艺参数为:超声功率、超声时间和热台温度。
3.1超声功率超声是指振动频率大于1200Hz的振动波。
适当的超声功率是金丝键合具有可靠性的前提,能够产生足够强度的、稳定的键合。
过小的超声功率会导致金丝翘起,无法焊接或只微焊接于焊点上,而过大的功率会导致焊点发生形变,甚至金丝断裂或焊盘破裂[3]。
3.2超声时间超声时间是指在劈刀上施加超声功率和键合压力的作用时间,目的是控制超声能量。
手动键合专业技能培训大纲技能培训大纲:手动键合专业技能
1. 基础知识介绍:
a. 手动键合的定义和原理
b. 手动键合的应用领域
c. 手动键合的基本要求和技巧
2. 设备和工具的介绍:
a. 键合机的类型和功能
b. 键合针和焊线的选择
c. 其他辅助工具(镊子、倒钳等)的使用
3. 准备工作:
a. 工作环境的搭建和准备
b. 检查设备和工具的工作状态
c. 清洁和维护设备的基本知识
4. 键合操作的基本步骤:
a. 准备焊线和待处理的器件
b. 将焊线固定在器件上
c. 启动键合机并选择适当的参数
d. 进行焊接操作
e. 检查焊接结果并进行必要的修正
5. 常见问题和故障排除:
a. 焊接时可能遇到的问题和原因分析
b. 常见故障的排查方法和解决方案
c. 如何预防常见问题和故障的发生
6. 键合技巧和进阶操作:
a. 不同器件的键合技巧和注意事项
b. 高难度键合操作的技巧和经验分享
c. 键合工艺的优化和改进方法
7. 安全操作和注意事项:
a. 使用键合机的安全规范和操作要点
b. 避免操作中可能遇到的危险和损伤
c. 紧急情况下的应急处理和自救方法
8. 实践操作和案例分析:
a. 进行实际的键合操作练习
b. 分析实际案例的键合过程和结果
c. 根据实践操作和案例分析问题和讨论
9. 培训总结和评估:
a. 培训内容的总结和回顾
b. 对培训效果进行评估和反馈
c. 提供进一步学习和改进的建议。
全自动键合机工艺调试方法发布时间:2009-6-18 阅读:1885次潘峰,颜向乙,郑轩,广明安,王丰摘要:介绍新型金球键合机工艺调试过程,分析并解决调试过程中遇到的工艺问题。
关键词:工艺;键合;调试目前,集成电路先进后封装过程关键技术中,封装管脚的90%以上采用引线键合技术。
封装行业多年的事实和权威预测表明,到2020年,引线键合技术仍将是半导体封装尤其是低端封装内部连接的主流方式。
所谓的引线键合技术,是指以非常细小的金属引线的两端分别与芯片和管脚键合,形成电气连接的技术。
对于一般半导体封装的性能和成本要求,引线键合是最优的选择。
先进后封装技术,如多芯片封装和系统级封装(SIP)都对引线键合技术、工艺等方面有很高的要求。
本文侧重于金丝球键合的工艺调试过程分析。
1 引线键合工艺过程介绍键合工艺根据焊接原理(热或者超声能量),分为三种:热压焊、超声焊和热超声焊。
热超声焊在工作温度上和键合效果上适合于目前主流的金线焊接。
本文中进行调试的全自动金线键合机是以热超声球焊为工艺基础的金丝球焊机。
引线键合主要有两种工艺过程:楔形键合和球形键合。
这两种引线键合技术基本的步骤分为:形成第一焊点(通常在芯片表面),拉成线弧,形成第二焊点(通常在引线框架/基板上)。
这两种键合的不同之处在于:球形焊接中在每次焊接循环的开始会形成一个焊点;而楔形焊接则是将引线在压力和超声能量下直接焊接到芯片的焊盘上。
1.1 球形键合工艺过程球形键合的工艺是:将金丝穿过劈刀毛细管,利用氢氧焰或电气放电系统产生电火花高温融化金属丝伸出到劈刀腔体外的部分,在表面张力作用下熔融金属凝固形成标准的球形,紧接着控制降下劈刀,在适当的压力和设定好的时间内将金球压在电极或芯片上。
在键合过程中,通过劈刀向金属球施加压力,同时促进引线金属和下面的芯片电极金属发生塑性变形和原子间相互扩散,完成第一次键合。
然后,劈刀运动到第二键合位置,第二点焊接包括阵脚式焊接和拉尾线,通过劈刀端口对金属线施加压力以楔焊的方式完成第二次键合,焊接之后拉尾线是为下一个键合点循环成球作准备。