金丝键合工艺培训
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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。
金丝键合互感系数
金丝键合是指利用金丝将两个电子器件(如芯片和引线)进行连接的一种电子封装技术。
金丝键合通常使用金属(如铝或金)的细金丝,通过高温和超声波等工艺将金丝与器件的金属引线或焊盘进行焊接,形成可靠的电气连接。
互感系数是指两个电感器件之间的耦合程度,表示它们之间能量传输的效率。
在电感器件的设计和应用中,互感系数是一个重要的参数,影响着电路的性能和效率。
互感系数可以通过以下公式计算:互感系数(K)= 耦合电感(M)/ (根据两个独立的电感计算的标称值)
互感系数在0到1之间取值,0表示完全没有耦合(互感)现象,而1表示完全耦合,也就是两个电感器件之间的能量传输是完全有效的。
通常情况下,较高的互感系数表示两个电感器件之间更好的耦合效果,能够更有效地实现能量的传递。
金丝键合技术在电子器件中的应用,如封装和连接电路、芯片和引线,其良好的互感系数有助于提高电路的功率传输效率和信号传输质量。
在金丝键合过程中,金丝与器件之间的良好焊接和连接,可以保证电气信号的稳定传输和电路性能的稳定运行。
因此,金丝键合和互感系数在电子器件设计和应用中都具有重要的作用。
微组装技术中金丝键合工艺研究作者:蒯永清来源:《西部论丛》2017年第08期摘要:随着科学技术的发展,我国的微组装工艺有了很大进展,在微组装工艺中,金丝键合是一道关键工艺。
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25μm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GJB548B-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。
关键词:微组装技术金丝键合参数提取引言引线键合实现了微电子产品优良的电气互连功能,在微电子领域应用广泛。
自动引线键合技术作为一种先进的引线键合技术具有绝对优势。
自动键合技术是自动键合机执行相应的程序,自动完成引线键合过程。
自动键合具有可控化、一致性好和可靠性高等优势。
随着电子封装技术的不断发展,微波组件正在不断向小型化、高密度、高可靠、高性能和大批量方向发展,对产品的可控化、高一致性、高可靠性和生产的高效率都提出了更高的要求,顺应发展趋势实现自动化生产已成为一种趋势。
所以,对自动化键合工艺的研究和优化是非常有必要的。
1金丝键合工艺简介金丝键合指使用金属丝(金线等),利用热压或超声能源,完成微电子器件中固电路内部互连接线的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接。
金丝键合按照键合方式和焊点的不同分为球键合和楔键合。
2金丝键合质量的影响因素2.1劈刀劈刀是金丝键合的直接工具,楔焊劈刀用于金丝、金带、铝丝、铝带等键合,主要分为深腔、非深腔、粗铝、金带/铝带键合等几大类,多为钨钢材料,刀头部分材料为陶瓷。
在一个完整的楔形键合中,第1键合点的键合强度主要受到劈刀的后倒角(BR)和键长(BL)、劈刀在键合第1点后上升过程、拉弧过程所产生的摩擦及拉力、线夹打开的宽度等因素的影响。
如果BR太小,则劈刀后倒角区域较锋利,就会导致第1键合点的根部较脆弱,在拉力测试实验中容易在此位置断裂。
键合金丝用途介绍1. 引言键合金丝是一种用于电子封装技术中的关键材料,广泛应用于半导体芯片的制造过程中。
本文将详细介绍键合金丝的定义、分类、特性以及在电子封装中的主要用途。
2. 键合金丝的定义和分类键合金丝,又称焊线或焊丝,是一种用于芯片封装过程中连接芯片与封装基板之间的关键材料。
根据不同的材质和制造工艺,键合金丝可以分为以下几类:2.1 铜线铜线是最常见和广泛使用的键合金丝之一。
它具有良好的导电性能和可焊性,适用于大多数晶圆制造工艺。
铜线通常分为纯铜线和镀铜线两种类型。
2.2 金线金线是一种高档次的键合金丝材料,具有优异的导电性能和可靠性能。
由于其昂贵的成本,金线主要应用于高端芯片制造领域,如高频射频芯片、光通信芯片等。
2.3 铝线铝线是一种低成本的键合金丝,适用于一些对导电性能要求不高的应用场景。
然而,铝线的可靠性相对较差,容易受到氧化和应力影响。
2.4 其他材料除了铜、金、铝之外,还有一些特殊材料的键合金丝被广泛使用,如合金线、镍线等。
这些特殊材料的键合金丝通常具有特定的物理和化学性质,以满足某些特殊应用领域的需求。
3. 键合金丝的特性键合金丝作为芯片封装中的重要材料,具有以下主要特性:3.1 导电性能键合金丝需要具备良好的导电性能,以确保信号传输的可靠性和稳定性。
不同材质的键合金丝在导电性能上有所差异。
3.2 可焊接性键合金丝需要具备良好的可焊接性,以确保与芯片引脚或封装基板之间形成可靠连接。
不同材质和直径的键合金丝在可焊接性上也有所差异。
3.3 可靠性键合金丝需要具备良好的可靠性,能够承受温度、湿度、机械应力等环境因素的影响,保持连接稳定并不易断裂。
3.4 尺寸和直径键合金丝的尺寸和直径对于芯片封装工艺至关重要。
不同封装工艺和应用场景需要选择适当直径和长度的键合金丝。
4. 键合金丝在电子封装中的主要用途键合金丝在电子封装中有多种重要用途,下面将详细介绍其中几个主要应用:4.1 芯片与引脚连接键合金丝被广泛应用于芯片与引脚之间的连接,通过焊接或压力焊等方式实现芯片与封装基板之间的电气连接。
金丝键合面高清洁处理工艺研究某些混装产品的键合面在制造过程中不可避免会带来焊接残余物、氧化等问题,如果键合面的清洁处理不彻底,就会在金丝键合时带来键合不上、键合脱焊等问题,直接影响键合质量和效率。
为提高键合质量和效率,本文研究了键合面高清洁处理方法。
标签:金丝键合;焊接残余物;清洁1 前言在产品制造过程中,某些混装电路板根据产品特点需进行回流焊接,焊接清洗涂覆后再进行金丝键合,生产环节越多,越容易引入颗粒污染、有机物、氧化物等。
在清洁不彻底的情况下,多余物、有机物等,不但容易造成电路短路和电路板的腐蚀,在电子组件内到处碰撞还极易造成电路误动,给产品的长期工作带来不良后果。
为提高键合质量和效率,对键合不上、脱键的问题,需进行键合点的高清洁处理方法研究。
2 试验设计及验证电路板回流焊接完,进行过有机溶剂清洗后,经显微镜观察,键合面存在一层白色污染物,影响键合,另外一种造成键合不良的情况是键盘表面氧化发乌。
对此白色污染物进行了显微红外光谱分析,显示白色物质含有C-C长链、酯羟基或酮羟基及其他无机基团,判断白色物质为有机酸盐。
这是由于电路板焊接使用的焊膏为免清洗焊膏,焊接后,会形成一个高分子的保护层,并在焊接中漫延到焊盘临近的键合面上,一般的水清洗不能有效去除这层保护膜,如果不做处理,将造成键合结合率差,影响一次键合成功率。
键合面发乌是由于镀金表面氧化造成的。
将表面发乌的形貌状态与印制板生产厂家、零件镀金厂家及业内相关单位进行了技术交流,认为镀金表面发乌是镀金表面氧化的原因,与表面光洁程度、镀金方法有一定的关系,但目前国内镀金工艺不能保证不同槽批之间达到非常一致的状态,尤其镀金质量较差的焊盘经历回流焊接、水清洗、涂覆等工序后,易在焊盘表面形成氧化层。
为减少不良影响,根据键合面情况,选取了两种键合前清洗方案:(1)等离子清洗。
(2)人工擦洗及刮拭。
2.1 等离子清洗等离子清洗常用40KHz超声等离子体、13.5MHz射频等离子体、2.45GHz 微波等离子体。
【25μm金丝球焊引线键合推拉力标准探析】1. 前言在微电子封装和芯片制造过程中,金丝键合是一项关键的工艺。
而其中的引线键合推拉力标准更是至关重要的参数之一。
今天,我们将深入探讨25μm金丝球焊引线键合推拉力标准,从而全面了解这一关键性的工艺参数。
2. 25μm金丝球焊引线键合的意义引线键合是指将芯片引脚与封装基板之间用金属丝焊接连接的过程。
在微电子封装中,金丝键合承担着传导信号和电力的重要功能。
而25μm金丝球焊引线键合,作为一种常用的金丝键合方式,其推拉力标准更是直接关系到键合质量和电子器件的可靠性。
3. 推拉力标准的深度解读推拉力标准是指在引线键合过程中,金丝在受到拉力或者推力作用下的承载能力。
而25μm金丝球焊引线键合,其推拉力标准的合理设置将直接影响到键合点的结构完整性和稳定性。
针对不同封装材料和应用场景,推拉力标准也会有所差异,因此需要根据实际情况进行深入评估和调整。
4. 25μm金丝球焊引线键合推拉力标准的实践应用在实际生产中,25μm金丝球焊引线键合推拉力标准的设置需要考虑多方面的因素。
封装基板材料的硬度、引线键合点的设计结构、温度和湿度环境等。
在这些因素的综合影响下,合理设置推拉力标准将能够确保键合点的稳固连接和长期可靠性。
5. 25μm金丝球焊引线键合推拉力标准的个人观点和理解在我看来,25μm金丝球焊引线键合推拉力标准的设置决策需要兼顾工艺稳定性和产品可靠性。
只有在充分考虑了封装材料、环境因素和实际应用需求的情况下,才能够制定出符合实际情况的合理推拉力标准。
也需要在生产实践中不断总结经验,以不断优化和调整推拉力标准,从而提高键合工艺的稳定性和可靠性。
6. 总结与回顾通过本文的探讨,我们对25μm金丝球焊引线键合推拉力标准有了更深入和全面的了解。
关于这一工艺参数的设置,需要充分考虑封装材料、环境因素和实际应用需求,以确保键合点的稳固连接和长期可靠性。
也需要在生产实践中不断总结经验,以不断优化和调整推拉力标准,从而提高键合工艺的稳定性和可靠性。