键合工艺参数培训基础篇
《键合技能培训》课件
![《键合技能培训》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9a8ed97d86c24028915f804d2b160b4e767f8102.png)
优化工艺参数
通过不断试验和调整,找到最佳的工艺参数 组合,提高键合质量和效率。
建立质量管理体系
制定完善的质量管理体系和规章制度,确保 产品质量得到有效控制和管理。
05
CATALOGUE
键合技术的应用案例
集成电路封装中的键合应用
总结词
集成电路封装中,键合技术主要用于连接芯片与引线框架, 实现电气连接和机械固定。
或分子结合在一起。
键合的物理基础
总结词
键合的物理基础主要包括量子力学和分子运动论。
详细描述
量子力学是描述微观粒子运动和相互作用的科学,它解释了原子和分子的结构 和性质。分子运动论则从宏观角度解释了物质的热性质和分子运动。这些理论 为理解键合的物理基础提供了重要的理论基础。
键合的化学基础
总结词
键合的化学基础主要包括共价键、离子键和金属键等。
VS
详细描述
在传感器封装中,传感器芯片与基板之间 的连接是关键环节。键合技术通过将传感 器芯片与基板上的电极进行连接,实现信 号传输和机械固定。常用的键合技术包括 超声键合、热压键合和球状键合等。
06
CATALOGUE
总结与展望
键合技术的总结
键合技术的基本原理
详细介绍了键合技术的基本原理,包括键合的概念、键合的分类 以及键合的物理机制等。
键合技术广泛应用于电子封装 、微电子器件制造、光电子器 件制造等领域。
键合技术的应用领域
01芯片与基板连接在一 起,实现芯片与外部电路 的互连。
微电子器件制造
在微电子器件制造中,键 合技术用于将不同材料连 接在一起,形成复杂的电 路和结构。
光电子器件制造
无损检测
利用超声波、X射线等技术,在不破 坏产品的情况下进行内部结构和键合 质量的检测。
键合培训资料
![键合培训资料](https://img.taocdn.com/s3/m/6bab020cfad6195f312ba66b.png)
pad
lead
Formation of a loop
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
lead
pad
焊线工艺标准
拉力测试的五个关键点
图一:第一焊点松脱, 晶片接垫上无金线
图二:第一焊点球颈断, 晶片接垫上有金线附着
图三:第二焊点松脱, 晶片接垫上无金线
图四:第二焊点球颈断, 第二焊点上有金线附着
图五:金线中间拉力不足
焊线检查项目图示
C B A D E
金线力测试在 C 点 金球推力测试在 A B点之间
金球与铝垫的焊接模式
振盪 (POWER)
氧化鋁
壓力 (FORCE) 水氣及雜質 玻璃層 金球
純鋁
二氧化矽層
矽層 溫度 溫度
鋁墊SEM側視圖
ASM 焊 线 机
控制系统屏幕
影像辨别系统屏幕
送线系统 推料装置 打火杆烧球焊接处
料盒升降台输出端 料盒升降台输入端 功能键盘
电源开关
轨迹球
控制电路板
急停按钮
lead
pad
lead
Formation of a second bond
pad
heat
lead
Formation of a second bond
键合工艺参数指导
![键合工艺参数指导](https://img.taocdn.com/s3/m/90d5316c67ec102de2bd89e7.png)
精心整理
Default=125% Min=100% Max=200% Default=0ms Min=0ms Max=10ms
Default=70% Min=10% Max=90% Default=off Min=off Max=on
Default=115grams Min=0grams
Max=350grams Default=33%
研磨的次
0degrees 与所有的 90degrees 对正交的垂直 180degrees 对正交的垂直研
磨
尾丝是以微米为单位
0 与线的方 1 与线的方向
2 圆形 研磨次
研磨频
0 研磨并没有接触焊点表面 T 度
1 研磨时接触
TAILSCRUBOFFSET
TAILSCRUBUSG TAILSCRUBFORCE TAILSCRUBHEIGHT
Min=0mA Max=250mA Default=7ms
Min=0ms Max=3980ms Default=85grams Min=0grams Max=350grams
Default/ AllowableRange Default=100%
Min=0% Max=200% Default=100%
本功能主要对 finepit
Functi
精心整理
USGPre-BleedRatio EqualizationFactor
USGProfile1
Parameter
RampUpTime1 RampDownTime1
BurstTime1 BurstLevel1 CONTACTDETECTMODE
Parameter
精心整理
根据送线方向的一个补偿距离 标点
金丝键合工艺培训
![金丝键合工艺培训](https://img.taocdn.com/s3/m/d01b0a3d43323968011c92ff.png)
截线
pad
lead
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
线尾的形成
扯线尾
pad
lead
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Disconnection of the tail
放电烧球
pad
lead
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金丝键合动作
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自由球(FAB):大小由机台设定结球参数决定 金球(gold ball)
FAB:自由球
pad
lead
武汉昱升光器件有限公司
3 键合耗材
1. 金丝 (gold wire)
1)金丝按直径分类: 30um&25um&18um 2)金丝按供应商分类: 国产金丝&进口金丝 3)金丝主要特性: a . 纯度 b . 拉断力 (BL) c . 延展率(EL)
2.劈刀(capillary)
1)劈刀是根据产品的实际情况而选取 2)劈刀选取的好坏直接决定焊线(一 焊&二焊)的外观和产品性能 3)劈刀都是有使用寿命(500k) 4)劈刀的主要尺寸 a. Hole d.FA b. Tip c. CD
依照焊线图将已经黏附在导线架(Leadfream) 上的晶粒(Die)焊垫(Bond Pad)焊上金线以 便导线架外脚与内脚能够连接,使晶粒所设计的 功能能够正常的输出。
金丝(gold wire)
ห้องสมุดไป่ตู้
铝线键合工艺员培训课件
![铝线键合工艺员培训课件](https://img.taocdn.com/s3/m/eb5379257e21af45b307a864.png)
裸铜
• 裸铜框架常用于 粗铝线键合,在 没有严重氧化发 生的情况下,其 键合能力和镀镍 层键合相差无几。 但即使是很小的 氧化,Al-Cu结 合都要比 Al-Ni 结合弱得多。
9
铝线材质介绍
高纯铝丝导电性好,耐蚀性优,同金丝相比,Al 丝价格便宜、与铝膜不产生金属间化合物,铝丝 引线键合是晶体管、集成电路和超大规模电路组装中广泛使用的连接方法之一。 为了提高铝线的可靠性和信赖性,一般加入0.5%-1%的镁、镍;
于超声焊;无走线方向限制;自动焊时速 对界面污染较敏感;芯片碎裂的可能性 度很快: Au-Au 键合可靠性好;芯片碎裂 大于热压焊;需要设置的参 数最多
的可能性小于超声焊
超声波键合
对污染敏感度最低:室温键合,可靠性高: 自动键合时速度慢于热声焊,两键合
Al、Au、 Cu
焊点间距小(可小于50um);铝铝键合点 非常牢固:产率最高,废品率可小于 20ppm;可进行粗铝丝键合:弧高可小于
晶圆
磨划
装片
焊线
包封
电镀
切筋
测试
成品
半导体封装内部芯片和外部管脚连接,起 着确立芯片和外部的电气连接作用,是整 个封装过程中的关键所在。
引线键合以工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形 式而在连接方式中占主导地位, 目前所有封装管脚的 90%以上采用引线键合连接
3
半导体封装介绍
键合方法 键合材料
优点
点方向要一致:芯片碎裂可能性最大: 室温下Au、Cu 键合需特殊劈刀;键合 参数较多(3 个); Al-Ag 键合可靠性低:
75um
室温下金丝键合性能差
4
铝线键合介绍
铝线键合简介 铅锡装片介绍 铝线材质介绍 键合设备介绍 主要辅助夹具
【资料】金丝键合工艺培训汇编
![【资料】金丝键合工艺培训汇编](https://img.taocdn.com/s3/m/e792beceb84ae45c3a358c23.png)
金丝(gold wire)
一焊 (Pad)
二焊 (Lead)
武汉昱升光器件有限公司
WuhanYushengOpticalDevicesCo.,Ltd
3 键合耗材
1. 金丝 (gold wire)
1)金丝按直径分类:
30um&25um&18um 2)金丝按供应商分类:
国产金丝&进口金丝 3)金丝主要特性:
a . 纯度 b . 拉断力 (BL) c . 延展率(EL)
2.劈刀(capillary)
1)劈刀是根据产品的实际情况而选取 2)劈刀选取的好坏直接决定焊线(一 焊&二焊)的外观和产品性能 3)劈刀都是有使用寿命(500k) 4)劈刀的主要尺寸
一焊的形成
pad
lead
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PRESSURE
一焊的形成
Ultra Sonic Vibration
pad
heat
lead
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PRESSURE
线弧的形成
反向高度形成
pad
lead
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线弧的形成
pad
lead
武汉昱升光器件有限公司
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金丝键合工艺培训
![金丝键合工艺培训](https://img.taocdn.com/s3/m/29d9b5b6c9d376eeaeaad1f34693daef5ff71366.png)
06
金丝键合工艺发展趋势 与展望
新型金丝材料的研究与应用
总结词
新型金丝材料具有更高的强度、耐腐蚀性和导电性,能够满足高精度、高性能电子产品的需求。
详细描述
随着科技的不断发展,新型金丝材料的研究和应用成为金丝键合工艺的重要发展方向。新型金丝材料 具有更高的强度、耐腐蚀性和导电性,能够满足高精度、高性能电子产品的需求。这些新材料的应用 将有助于提高焊接质量和可靠性,延长产品的使用寿命。
详细描述
基板材料应具备较好的导热性、导电性和耐腐蚀性,常用的基板材料有陶瓷、玻璃、硅和金属等。选 择合适的基板材料能够提高键合点的机械强度、电气性能和热稳定性,降低生产成本和维护成本。
焊接工具的选择
总结词
焊接工具的选择对于金丝键合工艺的实 施效果具有重要影响。
VS
详细描述
焊接工具应具备高效、稳定和可靠的特点 ,常用的焊接工具包括焊台、焊嘴、助焊 剂等。选择合适的焊接工具能够提高焊接 效率、降低能耗和减少不良率,同时保证 焊接质量的一致性和稳定性。
金丝键合工艺培训
目录
• 金丝键合工艺简介 • 金丝键合工艺流程 • 金丝键合材料与工具 • 金丝键合技术要点 • 金丝键合常见问题与解决方案 • 金丝键合工艺发展趋势与展望
01
金丝键合工艺简介
金丝键合的定义
总结词
金丝键合是一种利用金属丝进行连接的微电子封装技术。
详细描述
金丝键合是一种在微电子封装中广泛应用的连接技术,主要利用金属丝(通常 是金丝)进行连接,实现芯片与芯片、芯片与线路板之间的电气连接。
05
金丝键合常见问题与解 决方案
焊接不牢问题
总结词
焊接不牢是金丝键合过程中常见的问题,可能导致连接 失效。
键合工艺参数培训
![键合工艺参数培训](https://img.taocdn.com/s3/m/21652c205f0e7cd1842536ae.png)
第一点初始压力的作用时间, bondtime 为基准的比值
Table 的高频震动,正常的超声 输出,一般不建议使用
一个 micron 相当与 2.4ms
Functi
焊头脱离挤压金球开始往上升 inkheight)起动速度的大小。 安置超声波,在劈刀下降过程 出,目的是协助金球落在劈刀 100mA
仅供个人学习参考
0(VAY)使用设定相位来调整 1(CIRCLE)对所有的金线都 2(INLINE)延线的方向研磨 WithUSG 研磨是与超声输出同 PreUSG 研磨是在超声输出前已 第二点是以微米为单位的平台
研磨的次数
0degrees 与所有的线弧成垂直 90degrees 对正交的垂直研磨 180degrees 对正交的垂直研磨 磨
尾丝是以微米为单位的平台研
0 与线的方向一致 1 与线的方向正交垂直 2 圆形的 研磨次数
研磨频率
0 研磨并没有接触焊点表面 Ta 1 研磨时接触焊点表面 根据送线方向的一个补偿距离
仅供个人学习参考
TAILSCRUBUSG TAILSCRUBFORCE TAILSCRUBHEIGHT
1.2LoopingParameters
Default/ AllowableRange Default=70% Min=10% Max=90%
Default=off Min=off Max=on
Default/ AllowableRange Default=65grams Min=0grams Max=350grams
超声波前置输出比例,此超声
一、键合过程参数
1.1.1FirstBondParameters
Parameter
Tip1
CV1 USGMode1
键合工艺参数培训-基础篇
![键合工艺参数培训-基础篇](https://img.taocdn.com/s3/m/cb0659dc33d4b14e85246899.png)
键合人员工艺参数培训――基础篇(软件版本9-28-2-32b)一、键合过程控制参数1.1、1st Bond和2nd bond参数1.2、Loop 参数1.3、Ball 参数1.4、Bits 参数二、走带控制参数2.1、W/H参数2.2、ELEV参数图一一、键合过程参数1.1.1 First Bond ParametersParameterDefault / Allowable Range FunctionTip 1DieTIP1123Default = 5 milsMin = 0 milMax = 25 mils劈刀从高速运行到芯片表面一段高度后会由高速变为低速,TIP 就是这个高度。
TIP OFFSET/TIP HEIGHTCV 1Die5DieTIP14CV 1Default = 0.5 mils/msMin = 0.2 mils/msMax = 3.0 mils/ms- 在TIP 范围内的速度。
-Parameter Default /Allowable RangeFunction USG Mode 1DiegUSGOutputDefault = C. CurrentMin = C. PowerMax = C. Voltage-超声模式- C.P:调整功率constant power改变超声- C.C: 调整功率constant current改变超声(最佳)- C.V: 调整功率constant voltage改变超声-USG Power 1 Default = 400 mWMin = 0 mWMax = 4000 mWUSG Volts 1 Default = 3500 mVMin = 0 mVMax = 16000 mVUSG Current 1 Default = 80 mAMin = 0 mAMax = 250 mA通过调整电流值改变超声大小,建议使用。
ParameterDefault / Allowable Range FunctionUSG Bond Time 1Die6gUSGForceDefault = 7 msMin = 0 msMax = 3980 ms1ST 压焊时间Force 1DiegBond Force1Default = 35 gramsMin = 0 gramsMax = 350 grams1ST 的压力Parameter Default /Allowable RangeFunctionUSG Pre-Delay 1 Default = 0 msMin = 0 msMax = 10 ms 压力开始到超声开始的延时时间,主要针对压得不十分理想的。
(整理)键合工艺参数培训-基础篇
![(整理)键合工艺参数培训-基础篇](https://img.taocdn.com/s3/m/e566266777232f60ddcca143.png)
Default = 125 % Min = 100 % Max = 200 %
设定劈刀检测接触表面的方式 VMode 是以 Z 轴的下降速度来检测的 PMode 是以 Z 轴下降的位置来检测的
精品文档
精品文档
Parameter
Contact Threshold 1
Force Profiling 1
通过调整电流值改变超声大小,建议使用。
精品文档
精品文档
Parameter
USG Bond Time 1
Force
USG
g
6
Die
Force 1
g
Bond Force1
Die
Default / Allowable Range Default = 7 ms
Min = 0 ms
1ST 压焊时间
Max = 3980 ms
精品文档
精品文档 Parameter
Initial Force 1
Default / Allowable Range Default = 65 grams
Min = 0 grams
Function
第一点压力应用前,在检测到劈刀碰到表面时就开始应 用
Max = 350 grams
精品文档
精品文档
Initial Force Time 1
Function
精品文档
精品文档 Parameter
USG Current 2
USG Bond Time 2
USG
Force 2
Force
12
Lead
Default / Allowable Range Default = 100 mA Min = 0 mA Max = 250 mA Default = 7 ms Min = 0 ms Max = 3980 ms
金丝键合工艺培训
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2. 二焊异常&问题:
二焊焊不上&二焊翘起 二焊焊偏 锁球&植球不良 有尾丝&尾丝过长
3. 线弧异常&问题:
金丝坍塌 金丝短路(碰线) 金丝倒伏
4. 其它:
断线 颈部受损 金线受损
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依照焊线图将已经黏附在导线架(Leadfream) 上的晶粒(Die)焊垫(Bond Pad)焊上金线以 便导线架外脚与内脚能够连接,使晶粒所设计的 功能能够正常的输出。
金丝(gold wire)
一焊 (Pad)
二焊 (Lead)
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Chamfer径的影响
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Chamfer Angle的影响
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线弧的形成
pad
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线弧的形成
pad
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线弧的形成
pad
lead
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键合工艺参数培训
![键合工艺参数培训](https://img.taocdn.com/s3/m/cebcf0832dc58bd63186bceb19e8b8f67d1cef4d.png)
键合工艺参数培训什么是键合工艺参数键合工艺参数是表征联接工艺稳定性和质量可控性的一组指标,对于保证键合过程的稳定性和可靠性非常重要。
合适的键合工艺参数能够保证组件的联接质量,提高产品的可靠性和性能。
常见的键合工艺参数包括:•温度•压力•时间•光照强度(对于光学键合)键合工艺参数的影响因素键合工艺参数的选择需要考虑多种因素,包括材料特性、键合设备的性能、产品的要求等。
材料特性不同材料的键合温度和压力要求有所不同。
材料的熔点是确定键合温度的最重要指标之一。
在键合过程中,如果温度过高,可能会引起材料烧毁或变形;如果温度过低,则无法实现材料的熔合。
设备性能键合设备的性能对工艺参数的选择也有一定影响。
低性能的设备可能无法提供足够的温度和压力,从而导致键合质量下降。
因此,在选择键合设备时,需要考虑设备的温度和压力范围,以及稳定性和精确度等指标。
产品要求不同产品对键合质量的要求也有所不同。
一些产品对键合强度和电气性能有较高的要求,而另一些产品则对键合温度要求较高。
因此,在确定键合工艺参数时,需要根据产品的特性和要求进行综合考虑。
键合工艺参数的调试方法初始参数选择在键合过程中,初始参数的选择非常关键。
通常可以通过以下几种方法进行初始参数的选择:•参考类似产品的参数:如果已经有类似产品的键合工艺参数数据,可以作为参考进行选择。
然而,由于不同产品的特性和要求不同,此方法仅作为初步参考,需要结合实际情况进行调整。
•试验参数法:通过试验的方式来确定初始参数。
首先,选择一个较小的参数范围进行试验,然后逐步调整参数,观察键合质量和性能指标的变化,最终确定最佳参数。
•基于经验的方法:根据工艺师的经验和实际生产情况,选择初始参数。
这种方法适用于工艺师有丰富经验的情况,但需要注意经验的可复制性和对实际产品特点的充分了解。
参数调优在确定初始参数之后,需要进行参数调优,以获得最佳的键合质量和性能。
调优的方法包括:•单因素实验法:保持其他参数不变,逐步调整一个参数,观察键合质量和性能指标的变化。
键合技能培训2
![键合技能培训2](https://img.taocdn.com/s3/m/2d90fe32580216fc700afd1f.png)
上机操作培训项目
1)如何做好PR 2)弧度的简单调整 3)Bond TIP OFFSET 操作 4)更换劈刀的各个步骤 5)AUTO BOND菜单使用说明
2nt bond non stick处理方法
1)检查引线框架有无污染或不良 2)检查劈刀是否沾污或损坏,是否选用了合适的 劈刀型号 3)适当调整二焊点Standby Power Contact Time,Contact Power,Contact Force Base Time ,Base Power,Base Force参数 4) 调整Power输出模式(Low,High)(Normal,ContI,Cont-P)
Standby Power 功率 POWE R 压力 FORCE
Contact Power
Base Power
Impact Contact Force Force
Base Force
Release Force
Die
Die
Die
行程 5: 完成第一点压焊后, 焊头上升到反向高度(Reverse Height)
線夾“關上”
完成第二點压焊后, 焊头上升到尾丝高 度, 然后线夹关上
WIRE CLAMP “CLOSE”
尾絲長度
Tail length
Lead
行程 13: 拉断尾丝
线夹关闭
WIRE CLAMP “CLOSE”
线夹在尾丝位置关上 , 把尾丝从第二压点 拉断后,焊头上升到 打火高度
Lead
行程 14: 金球形成,开始下一个压焊过程
1st bond non stick处理方法
1)检查pad 有无污染 2)适当调整一焊点Standby Power Contact Time,Contact Power,Contact Force Base Time ,Base Power,Base Force参数 3)检查劈刀是否沾污或损坏,是否选用了合适的 劈刀型号 4) 铜丝键合检查FAB是否氧化,氮氢气有无异常 5) 调整Power输出模式(Low,High)(Normal,ContI,Cont-P)
键合机工艺指导
![键合机工艺指导](https://img.taocdn.com/s3/m/ebb4b1ea551810a6f52486be.png)
西安爱尔微电子有限公司西安市高新开发区新型工业园信息大道20号XIAN IR Micro-electronics Co., Ltd20 xinxi Road, New Industrial Park XianTel:(029) 88887000 Fax:(029) 88887200工程更改通知(ECN )ENGINEERING CHANGE NOTICE 编号NO: 856 工程更改建编号ECP NO: 907 签发人Sign & issue (文件控制):王晓英 生效日期 :2005/8/29通知 Notice以下更改已被批准分布,更改前后产品处置及相关的工艺和培训均已妥善安排。
Bellows change has already approved, concerning product & process & training before and after change has already arrangement.涉及范围 产品 Prod: TO-247/TO-220 生产线 Line: TO-247/TO-220 Scope 设备 Equip: WB360,M20 其它 Others: 工艺 Process: TO-247/TO-220 文件 更改文件号 Changed document code : AWI 1040C 第27版 Document 更改文件名称: TO-247/TO-220压焊工序工艺说明 :Changed document titleChange time:更改内容 Change Contain更改前 Before change:更改后 After Change : 增加6.8、7.3.17节,更新7.3.7、7.4.1、7.4.2、8.2节内容。
受控文件Controlled非受控文件Uncontrolled发放部门 受控号 发放部门 受控号发放部门生产部 Issue 压焊工序Dept.第1页 共57页 Page1of 57文件名称:压焊工序工艺说明目录1.0 目的2.0 参考文件3.0 压焊工艺流程图4.0 设备、工具和材料5.0 安全操作说明6.0 简要操作程序7.0 M20 压焊台操作说明8.0 360 CHD 压焊台操作说明9.0 焊点形状优劣图示10.0 工艺失控修正措施流程图11.0 附录1. 压焊工艺中出现凹坑2. 压焊工艺中出现劈刀划痕3. M20 压焊工艺焊线高一致性问题4. 360CHD压焊程序编制方法5. 360CHD 毛细管的安装调节6. 360CHD更换劈刀操作7. 360CHD更换切刀操作程序8. 压焊引线夹子维护说明9. 压焊设备停产流程图10.压焊设备恢复生产流程图11.WB360压焊铝丝更换程序12.拉力剪力测试OCAP13.拉力剪力异常点OCAP14.劈刀、切刀、毛细管外观检验标准12.0 版本更改记录文件名称:压焊工序工艺说明1.0 目的运用超声压焊技术,将管芯与引线管脚连接。
晶片键合基础介绍
![晶片键合基础介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/b9ef4033ee06eff9aef80728.png)
晶片键合基础介绍选择键合技术的程序通常依赖于一系列要求,如温度限制、密闭性要求和需要的键合后对准精度。
键合的选择包括标准工业工艺,如阳极键合、玻璃浆料键合和黏着键合,以及新发展的低温共晶键合,金属扩散(共熔晶)键合和特定应用中的硅熔融键合。
探索每一种方法的优势和劣势可以帮助我们对于某种应用采用何种键合技术做出更合理地决策。
表1概括了晶片级键合的可供选项。
玻璃浆料键合广泛应用于加速度计的制造和微机电系统的生产。
玻璃浆料是一种浆状物质,由铅硅酸玻璃颗粒、钡硅酸盐填充物、浆料和溶剂组成。
常见的应用方法是通过丝网印刷技术。
通常情况下,图形化后的浆料在每个芯片周围,覆盖30-200微米宽的环形区域,厚度为10-30微米。
多余的溶剂在图形化后通过烘烤浆料去除。
在晶片对准后进行热压键合。
在实际的玻璃浆料键合过程中,玻璃融化并与其中的填充物熔合,从而形成了具有极好密闭性的无空洞封接。
玻璃浆料键合的优势是人们熟悉的它的工艺流程和键合界面特性。
融化的浆料和浆状的初始状态使工艺可以允许颗粒或者其他微小的表面缺陷。
通过键合机上所加力的不同可以控制浆料线的压缩,通常是40%。
浆料键合两个最大的缺点是洁净度较低、密封圈占用面积较大。
也许,浆料键合最主要的缺点还在于不能实现高精度的对准,因为在键合过程中,玻璃浆料软化并开始黏性流动从而引起晶片发生滑动。
阳极键合与玻璃浆料键合两种方法,占生产中微机电系统键合应用的80%。
阳极键合的机理决定了它只能应用于玻璃和硅片键合。
其机理是在穿过玻璃和硅片的界面的电场辅助作用下,离子向界面发生扩散。
这种技术可以用于表面为多晶硅层或玻璃层的基底。
有一些键合设备也支持三层的叠层键合。
阳极键合的优势包括有成熟的工艺和可接受的密封寿命,玻璃可以和很多种基底实现热匹配可用于对器件实现真空封装或者压力封装,并可以接受5nm或更差的微粗糙度。
它的劣势是工艺过程中采用了电压而不能兼容CMOS电路,同时具有可移动的Na+离子的应用,当钠聚集在阳极上及其外表面时会污染对离子敏感的其他电路。
03 1 1 引线键合工艺
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电子制造技术基础夏卫生副教授/博士1连接与电子封装中心材料科学与工程学院推荐图书IC Package Structure(IC结构图)TOP VIEW SIDE VIEW Lead Frame 引线框架Gold Wire金线Die Pad芯片焊盘Epoxy银浆Mold Compound 环氧树脂第三章元器件的互连封装技术什么是引线键合工艺及对比工艺应用例主要参数/设备性能检测方法劈刀参数第一节引线键合技术Review电子工程中最早采用的互连技术是钎焊,为适应微电子产业微细化的要求,已经开发并广泛使用的互连技术有以下三种:引线键合技术、载带自动焊技术和倒装焊技术。
在微电子封装中,互连技术对器件性能的影响是很关键,特别是芯片互连对电子器件的长期使用的可靠性影响很大。
半导体器件的失效大约有1/4到1/3是由芯片互连导致。
在半导体加工制造领域,引线键合是芯片封装过程的一种主要电互连方式。
该技术以其成本低、操作简单等优点占据了芯片封装领域70%份额。
电子封装始于IC晶片制成之后,包括IC晶片的粘结固定、电路连线、密封保护、与电路板之接合、模组组装到产品完成之间的所有过程。
Review电子封装常见的连接方法:引线键合(Wire Bonding,WB)载带自动焊(Tape Automated Bonding ,TAB)倒装芯片(Flip Chip,FC),也称为反转式晶片接合或可控制塌陷晶片互连(Controlled Collapse ChipConnection,C4)引线键合(Wire Bonding)什么是引线键合??用金属丝将芯片的I/O端(Inner Lead Bonding Pad: 内侧引线端子)与对应的封装引脚或者基板上布线焊区(Outer Lead Bonding Pad: 外侧引线端子)互连,实现固相焊接过程.原理:◆采用加热、加压或超声能破坏表面氧化层和污染,产生塑性变形,◆界面亲密接触产生电子共享和原子扩散形成焊点,◆键合区的焊盘金属一般为Al或者Au等,金属细丝通常为20~50μm直径的Au、Al或者Si-Al丝。
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Function
Min = C. Power
- C.P:调整功率 constant power 改变超声
Max = C. Voltage - C.C: 调整功率 constant current 改变超声(最佳)
- C.V: 调整功率 constant voltage 改变超声
Function
劈刀从高速运行到芯片表面一段高度后会由高速 变为低速,TIP 就是这个高度。
Max = 25 mils
TIP OFFSET/TIP HEIGHT源自2CV 13
TIP1 Die
- Default = 0.5 mils/ms 在 TIP 范围内的速度。
Min = 0.2 mils/ms
Max = 3.0 mils/ms
-
Default = 400 mW Min = 0 mW Max = 4000 mW Default = 3500 mV Min = 0 mV Max = 16000 mV Default = 80 mA Min = 0 mA Max = 250 mA
通过调整电流值改变超声大小,建议使用。
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Min = 0 %
Max = 100 %
Equalization Factor USG Profile 1
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Default = 100 % Min = 0 % Max = 200 % Default = Ramp Min = Ramp Max = Burst
超声输出模式共有三种 1、 梯形波形 Ramp up/down 2、 方波 Square 3、 凸形 Burst
F.R.T
Force
键合人员工艺参数培训
――基础篇
(软件版本9-28-2-32b)
一、键合过程控制参数
1.1、1st Bond和 2nd bond参数 1.2、Loop 参数 1.3、Ball 参数 1.4、Bits 参数
二、走带控制参数
2.1、W/H 参数 2.2、ELEV 参数
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Default = 35 grams Min = 0 grams
1ST 的压力
Max = 350 grams
Function
Die
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2007、9 修订
Parameter
USG Pre-Delay 1
Default / Allowable Range
Burst Time
Burst Level 1 CONTACT DETECT MODE
Default = 125 % Min = 100 % Max = 200 %
设定劈刀检测接触表面的方式 VMode 是以 Z 轴的下降速度来检测的 PMode 是以 Z 轴下降的位置来检测的
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Ramp Down Time
Default = 0 % Min = 0 %
Max = 25 %
Function
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Burst Time 1
USG Bond Time
Burst Level
USG Current
Default = 1.5 ms Min = 1.5 ms Max = 3.0 ms
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Parameter
Contact Threshold 1
Force Profiling 1
TIP1
Time 1
Actual USG Time
Bondhead Actual Position
USG
USG Pre_Delay
I.F.T
Initial Force
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2007、9 修订
Parameter
USG Bond Time 1
Force
USG
g
6
Die
Force 1
g
Bond Force1
Default / Allowable Range Default = 7 ms
1ST压焊时间
Min = 0 ms
Max = 3980 ms
Function
Default = 0 ms Min = 0 ms
压力开始到超声开始的延时时间,主要针对压得不十分 理想的。
Max = 10 ms
Lift USG Ratio
Lift USG
g
Die
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Default = 0 % Min = 0 % Max = 100 %
劈刀离开金球时的超声,这是一个比例值,有助于金球 焊接的稳定和牢固。 本功能主要对 fine pitch 类 20%-40%
2007、9 修订
图一
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一、键合过程参数
1.1.1 First Bond Parameters
Parameter
Tip 1
1
Default / Allowable Range Default = 5 mils
Min = 0 mil
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2007、9 修订
Parameter
Ramp Up Time 1
USG Bond Time
Default / Allowable Range Default = 10 %
Min = 0 %
Max = 75 %
Ramp Down Time
Ramp Down Time 1
CV 1
5 4
TIP1
Die
Die
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-
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Parameter
USG Mode 1
USG Output
g
Die
USG Power 1
USG Volts 1
USG Current 1
Default / Allowable Range
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Parameter
USG Pre-Bleed Ratio
USG PreBleeding
CV 1 TIP1
Die
Default /
Function
Allowable Range
Default = 0 %
超声波前置输出比例,此超声在 TIP 高度范围内起作用