干货!金丝键合射频互连线特性分析
金丝引线键合失效的主要因素分析
收稿日期:2021-02-22金丝引线键合失效的主要因素分析常亮,孙彬,徐品烈,赵玉民,张彩山(中国电子科技集团公司第四十五研究所,北京100176)摘要:通过对金丝引线键合工艺失效模式的研究,分析影响金丝引线键合失效的各种因素,并提出相应的解决措施。
为金丝引线键合的实际操作和理论学习提供技术指导,从而更好的降低键合器件的失效率、提高键合产品的成品率和键合效率。
关键词:引线键合;键合失效;球键合;楔形键合中图分类号:TN305.96文献标志码:B文章编号:1004-4507(2021)02-0023-06Analysis on Main Factors of Gold Wire Bonding FailureCHANG Liang ,SUN Bin ,XU Pinlie ,ZHAO Yumin ,ZHANG Caishan(The 45th Research Institute of CETC ,Beijing 100176,China )Abstract:By studying the failure mode of gold wire bonding process ,this paper analyzes various factors affecting the failure of gold wire bonding ,and puts forward corresponding solutions.To provide technical guidance for the practical operation and theoretical study of gold wire bonding ,so as to better reduce the failure rate of bonding devices and improve the yield of bonding products.Key words:Wire bonding ;Bonding failure ;Ball bonding ;Wedge bonding引线键合(Wire Bonding )是半导体封装中重要的工艺技术之一,目的是将金属引线的两端分别与芯片和管脚焊接从而形成电气连接。
打线机以及金丝键合工艺
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知识目标
一、金丝键合技术(wire bond)概念 二、键合技术作用机理 三、球形键合和楔形键合 四、超声作用机理 五、焊点外形 六、技术实例七、设备简介 八、工艺耗材 九、常见问题
一、金丝键合技术(wire bond)概念
键合是指使用金属丝(金线等)利用热压和超声能源,完成微电子器件中固态电路内部互相接线 的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接。
二、键合技术作用机理
提供超声能量破坏被焊表面的氧化层和污染物,使焊区金属产生塑性变形,使得焊线 与被焊面紧密接触,达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。
九、常见问题
问题与解答时间!
3
在压力、温度的作用下形成连接
4
压头上升
压头高速运动到第二键合点,形成弧形
三、球形键合和楔形键合
5
6
在压力、温度作用下形成第二点连接
7
压头上升至一定位置,送出尾丝
8
夹住引线,拉断尾丝
引燃电弧,形成焊球进入下一键合循环
三、球形键合和楔形键合
第 一
第 二
键
键
合
合
点 的 形
点 的 形 状
状
标准焊点满足: • 第一焊点呈圆形且边沿有一定厚度、有光泽、大小一致; • 第二焊点呈鱼尾形、有毛腻感、稍有一定厚度。 • 同时在经过整机调试后,应满足所焊线无伤痕,弧形一致,弧度为0.25mm以上
1. 功率:使两种金属键合,单位时间内在金属接触区所加的摩擦及振动能量,称为功率;一般功率越大, 可焊性越好,但太大则易滑球,焊点太烂,损伤晶片;反之,可焊性变差,不易焊上; 2. 压力:在两种金属键合时,应对金属施加一定的压力,保证两种金属在摩擦振动的同时,紧密接触; 一般压力越大,可焊性越好,但太大则焊点扁,易损伤晶片,掉电极;反之,可焊性变差,不易焊上; 3. 时间:两种金属在功率及压力作用下键合时,应持续一定时间;一般时间越长,可焊性越好,太长则 影响效率、焊点质量就差;反之,可焊性变差,不易焊上: 4. 温度:温度升高。被键合金属的原子活性加强,使功率作用更有甚有效,焊接性能加强。一般温度越 高,可焊性越好,太高则易使晶片烤坏、支架氧化,银浆及胶体软化,太低则可焊性变差,不易焊上。
微组装技术中金丝键合工艺研究
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。
基于LTCC技术的毫米波键合金丝的分析与优化设计
第30卷 第6期2007年12月电子器件Ch inese Jou r nal Of Elect ro n DevicesVol.30 No.6D ec.2007A nalysis and Optimal Desig n ofB o nding Interco nnects i n L TCC Mi llimeter Wave 3L I Cheng 2g uo ,M U S ha n 2x ia n g ,Z H A N G Zho ng 2ch ua n ,Z H A O Hon g 2mei(Dept.of Elect ron.En g.,Nanj i ng Uni versi t y of Sci enence &Technolog y ,Nanj i ng 210094,Chi na)Abstract :Bonding i nte rco nnect i s t he critical techni que for realizi ng int erconnect of milli meter wave mult i 2chip module.Di st ance s of bondi ng i nt erconnect and dimensions of bondi ng pa ds ha ve i mport ant effect s on it s millimet er wave characteri mercial 3D el ect romagnetic anal ysi s soft ware was used t o mo del and a nal ysi s for t he millimet er wave charact eri stic s of bonding interconnect in low temperat ure co 2fi red ce 2ramics.The wires of bondi ng int erconnect de si gned by a 5order low 2pa ss fi lte r model maximize bond 2wi re lengt h and la nding pad size to t he alleviate i nfl uence of error ,improvi ng accuracy and reliabilit y.A mo del of bondi ng wire i nt erconnect s for millimete r wave applicat io n is const r uct ed ,which i s ba sed o n neural net 2work met hods.Wit h t he resul t s f rom IE3D analyses a s t he learni ng procedures of t he neural net work ,t he parameter s opti mized by genet ic al gorit hm i s obtained ,which short s design ti me.K ey w or ds :bonding i nt erconnect ;low pass fil ter ;L TCC ;t uning st ub ;neural net wor k ;genet ic algori t hm EEACC :1350H基于L TCC 技术的毫米波键合金丝的分析与优化设计3李成国,牟善祥,张忠传,赵红梅(南京理工大学电子工程系,南京210094)收稿日期282基金项目国防基金资助项目作者简介李成国(2),男,博士生,主要从事相控阵雷达技术研究,j @63。
键合金丝用途介绍
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。
LTCC微波多芯片组件中键合互连的微波特性
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键合金丝概要
键合金丝概况一、简要说明:1、键合金丝概念以及其应用键合是集成电路生产中的一步重要工序,是把电路芯片与引线框架连接起来的操作。
键合丝是半导体器件和集成电路组装时为使芯片内电路的输入/ 输出键合点与引线框架的内接触点之间实现电气链接而使用的微细金属丝内引线。
键合效果的好坏直接影响集成电路的性能。
键合丝是整体IC封装材料市场五大类基本材料之一,是一种具备优异电器、导热、机械性能并且化学稳定性极好的内引线材料,是制造集成电路及分立器件的重要结构材料,键合丝主要用于各种电子元器件,如二极管、三极管、集成电路等。
下面的截面示意图描绘了半导体元件中各部分间的结构关系:2、性能要求以及测试方法标准键合金丝类型、状态、各项要求与其中部分测试方法、包装等均在中华人民共和国国家标准《GB/T 8750-2007 半导体器件用键合金丝》列出:图2 国家标准《GB/T 8750-2007 半导体器件用键合金丝》Pull strength: 抗拉强度,强度越高,可以实现更快速的键合FAB formation:自由空气球形球质量Gas cost: 保护气体成本,FAB形成时是否需要保护气体以及气体成本,Au丝不要保护气HTS:high temperature storage 性能,焊点可靠性Storage:库存成本Price:价格1 bond margin: 第一焊点——球焊点形成后,边缘直径,对于焊盘间距的设计非常重要Squashed ball deviation: FAB在超声和压力的作用下与芯片上焊盘键合后,变成的扁平球(Squashed ball),在进行大量键合后Squashed ball 尺寸的分散度,对于实际生产的质量控制非常关键3、客户以及相关信息表1 2010年键合丝用户及相关信息列表4、竞争对手以及行业标杆1.贺利氏:目前世界最大的键合金丝生产厂家,在中国有常熟和招远两个工厂,键合丝业务涉及金丝、铜丝、铝丝。
毫米波微带键合金丝互连模型的研究
毫米波微带键合金丝互连模型的研究下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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几种键合引线的详细对比
几种键合引线的详细对比-键合金丝/键合铜线/铝键合线键合金丝, 作为应用最广泛的键合丝来说,在引线键合中存在以下几个方面的问题:1, Au2Al 金属学系统易产生有害的金属间化合物[ ,这些金属间化合物晶格常数不同,力学性能和热性能也不同,反应时会产生物质迁移,从而在交界层形成可见的柯肯德尔空洞( Kirkendall Void) ,使键合处产生空腔,电阻急剧增大,破坏了集成电路的欧姆联结,导电性严重破坏或产生裂缝,易在此引起器件焊点脱开而失效。
2, 金丝的耐热性差,金的再结晶温度较低(150 ℃) ,导致高温强度较低。
球焊时,焊球附近的金丝由于受热而形成再结晶组织,若金丝过硬会造成球颈部折曲;焊球加热时,金丝晶粒粗大化会造成球颈部断裂;3, 金丝还易造成塌丝现象和拖尾现象,严重影响了键合的质量;4, 金丝的价格昂贵,导致封装成本过高。
键合铝线, Al21 %Si 丝作为一种低成本的键合丝受到人们的广泛重视,国内外很多科研单位都在通过改变生产工艺来生产各种替代金丝的Al21 %Si 丝,但仍存在较多问题: 1, 普通Al21 %Si 在球焊时加热易氧化,生成一层硬的氧化膜,此膜阻碍球的形成,而球形的稳定性是Al21 %Si 键合强度的主要特性。
实验证明,金丝球焊在空气中焊点圆度高,Al21 %Si 球焊由于表面氧化的影响,空气中焊点圆度低;2, Al21 %Si 丝的拉伸强度和耐热性不如金丝,容易发生引线下垂和塌丝;3, 同轴Al21 %Si 的性能不稳定,特别是伸长率波动大,同批次产品的性能相差大,且产品的成材率低,表面清洁度差,并较易在键合处经常产生疲劳断裂。
键合铜丝, 早在10 年前,铜丝球焊工艺就作为一种降低成本的方法应用于晶片上的铝焊区金属化。
但在当时行业的标准封装形式为18~40 个引线的塑料双列直插式封装(塑料DIP) ,其焊区间距为150~200μm , 焊球尺为100~125μm ,丝焊的长度很难超过3 mm。
毫米波芯片金丝键合与微带平面相同
毫米波芯片金丝键合与微带平面相同随着无线通信技术的不断发展,尤其是5G网络的兴起,毫米波技术逐渐成为研究的热点。
而在毫米波通信中,芯片的设计和制造显得尤为重要。
其中,金丝键合和微带平面是两种常用的芯片连接方式,它们在毫米波芯片设计中起着重要的作用。
我们先来了解一下金丝键合技术。
金丝键合是一种常用的芯片连接方式,它利用金丝将芯片与封装基板之间连接起来。
金丝键合技术具有连接可靠、传输速率快等优点,因此在微电子领域得到广泛应用。
在毫米波芯片设计中,金丝键合技术同样发挥着重要的作用。
通过金丝键合技术,可以将毫米波芯片与封装基板之间进行可靠的连接,保证信号的传输质量。
然而,金丝键合技术也存在一些问题。
首先,金丝键合技术在毫米波频段下的传输性能有限,容易受到信号衰减和反射等影响。
其次,金丝键合技术需要高精度的设备和工艺,成本较高。
因此,在一些对成本和性能要求较高的应用场景下,金丝键合技术并不是最佳选择。
与金丝键合技术相比,微带平面技术具有更好的传输性能和成本优势。
微带平面技术是一种将微带线与芯片相连的方法,通过板上的导体与封装基板上的金属层相连接,实现信号的传输。
微带平面技术具有传输损耗低、频带宽、制造成本低等优点。
在毫米波芯片设计中,微带平面技术可以实现毫米波信号的高速传输和低损耗。
除了金丝键合和微带平面技术外,还有其他一些芯片连接方式,如COB(Chip on Board)和SMT(Surface Mount Technology)等。
这些连接方式各有优劣,适用于不同的应用场景。
在选择芯片连接方式时,需要综合考虑信号传输性能、制造成本和可靠性等因素。
毫米波芯片金丝键合与微带平面是两种常用的芯片连接方式。
金丝键合技术具有传输可靠、速率快等优点,但在毫米波频段下存在传输性能有限和成本较高的问题。
而微带平面技术具有传输性能好、成本低等优势,适用于毫米波芯片设计。
在选择芯片连接方式时,需要根据具体的应用场景和需求来决定,以实现最佳的性能和成本效益。
金丝键合 互感系数
金丝键合互感系数互感是电磁现象中的一种重要现象,它是指在两个或多个电路中的线圈,通过磁场的相互作用而产生电感耦合。
而互感系数则是描述这种电感耦合程度的一个参数,通常用符号k表示。
互感系数的大小决定了电路之间能否有效地产生互感耦合以及产生的互感电流的大小。
互感系数的定义是通过线圈之间的磁链束进行的。
假设有两个线圈A和B,线圈A中的磁链束通过线圈B时所引起的感应电势大小与线圈A中磁链束的变化率成正比。
用数学公式表示就是:εB = -k dΦA/dt,其中εB是B线圈中的感应电势,ΦA是A线圈中的磁链束,dΦA/dt是A中磁链束的变化率,k是互感系数。
从上述公式可以看出,互感系数的取值范围在-1到1之间。
当互感系数为1时,表示两个线圈之间的电感耦合非常好,线圈A中的磁链束变化率产生的感应电势完全通过线圈B。
当互感系数为0时,表示两个线圈之间没有电感耦合,线圈A中的磁链束变化率与线圈B中的感应电势没有关系。
当互感系数为-1时,表示两个线圈之间的电感耦合反向,线圈A中的磁链束变化率产生的感应电势完全抵消了线圈B中的感应电势。
互感系数的大小与线圈之间的几何结构有关。
当两个线圈之间的间距越小,线圈的匝数越多,互感系数就越大。
此外,线圈之间的同心度也会影响互感系数的大小。
需要注意的是,互感系数只与线圈本身的性质有关,与电流大小、电流方向以及线圈之间的电阻等因素无关。
互感系数在实际应用中有着广泛的应用。
首先,互感器就是以互感系数为基础工作的一种设备。
互感器可以将电流或电压转换为可以测量的信号。
在电力系统中,互感器被广泛用于电流和电压的测量与保护。
其次,互感系数的大小对于变压器的性能也有着重要的影响。
变压器是通过互感耦合将电能从一个电路传输到另一个电路的装置,而互感系数的大小决定了变压器的转换效率和功率传输的大小。
此外,互感系数还被用于无线电通信中的耦合电路设计,以及传感器和信号放大器等电子设备的设计中。
在实际应用中,我们需要了解如何计算互感系数。
金丝键合 互感系数
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。
50微米金丝键合电流
50微米金丝键合电流
50微米金丝键合是一种在半导体制造中常用的互连技术,用于连接芯片上的铝垫和引脚框架或其它导电路径。
在这个过程中,使用直径为50微米的金丝,通过热压、超声或热声结合的方式,将金丝一端与芯片上的铝垫相连,另一端则连接到预定的外部引脚上。
电流在金丝键合过程中的作用主要是加热和软化金丝,以便金丝能够在铝垫上形成牢固的焊接点。
这个过程通常涉及到以下几个方面:
1. 球键形成:首先,金丝的一端被电火花烧断,形成一个小球。
这个小球随后被放置在芯片的铝垫上,并通过超声波和压力的结合作用形成第一焊点。
2. 金丝成形:金丝从球键处延伸出来,通过精密的机械运动控制金丝的形状和长度,使其精确地跨越到第二个焊点的位置。
3. 楔键形成:金丝的另一端在第二个焊点处通过超声波、压力和热量的结合作用形成楔形键合,完成连接。
4. 尾线处理:完成键合后,金丝的剩余部分 尾线)会被烧断,确保电路的稳定性和可靠性。
在整个键合过程中,电流的大小需要精确控制,以确保金丝能够被适当地加热和软化,但又不至于过热而损坏芯片或金丝。
电流的大小取决于金丝的材料特性、直径、键合设备的性能以及所需的键合强度。
通常,这个过程中使用的电流很小,以毫安 mA)为单位计量。
金丝键合技术的优势在于其高可靠性、良好的电性能和适用于大规模生产的能力。
它是微电子封装中不可或缺的一部分,广泛应用于集成电路、存储器、微处理器等产品的制造中。
自动金丝键合机的工作原理及典型故障的分类分析方法
自动金丝键合机的工作原理及典型故障的分类分析方法摘要:本文以美国Palomar8000自动金丝键合机为研究对象,从运动过程、键合控制过程两个方面系统研究了自动金丝键合机的工作原理,分类分析了电源驱动类、运动执行类、反馈控制类典型故障的维修方法,并提出了两点改进建议,为自动金丝键合机的维修保障提供了理论依据和实践经验。
关键词:自动金丝键合机;工作原理;故障;改进1 引言微组装技术是将裸芯片、混合电路、表面贴装元器件等进行高密度互连的技术,其中键合是微组装技术中的重要工序,自动金丝键合机是实现金丝键合的主要手段,因此研究自动键合机的工作原理,总结自动键合机的维修方法,对于实时保证自动键合机的稳定运行具有十分显著的意义。
本文以美国Palomar 8000自动金丝键合机为研究对象,通过运动过程、键合控制过程两个方面系统研究了自动金丝键合机的工作原理,针对电源驱动类、运动执行类、反馈控制类典型故障中的打火电源驱动板故障、Y轴光栅尺故障、打火杆驱动线圈故障进行了分析,并针对主板SATA接口的工作模式和导轨工作台不平整的问题提出了两点改进建议,对美国Palomar 8000自动金丝键合机的故障维修具有指导作用。
2 工作原理自动金丝键合机是由电源驱动、运动执行、反馈控制等系统组成的高精度半导体芯片键合设备,如图1所示。
2.1 运动过程编辑好键合程序后,I/O板下达指令给线性马达(X轴/Y轴/ZL轴/ZR轴)到达指定位置,运动过程中编码器不断修正位置偏差,到达指定位置后,识别系统会按照键合程序中编辑好的参考图像进行拍照对比(如Acceptance Confusion和Threshold),如果在搜索区域找到满足参考图像要求的即认为满足要求,然后进入第2点图像搜索,并自动生成两个定位坐标,从而完成定位目标的整个运动过程。
2.2 键合控制过程当所有被键合的目标成功定位后,ZL轴自动升到指定打火位置,打火杆(EFO Wand)通过驱动线圈和编码器的闭环控制到达指定位置释放2500V低电流高压,通过尖端放电的原理将金丝打火击成FAB球,再通过FAB球和整个打火系统的回路监测FAB球的稳定性。
金丝键合工艺培训
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Formation of a new free air ball
FAB:自由球
pad
lead
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自由球(FAB)的形成回路
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一焊焊不上&球脱 一焊焊偏&金球短路 球大&球小&球变形 掉金&弹坑
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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劈刀的选择
TIP ..…… Pad Pitch Pad pitch x 1.3 ~ TIP Hole ..…. .Wire Diameter Wire diameter + (0.3~0.5)WD = H CD………Pad size/open/1st Ball CD + (0.4 ~ 0.6)WD = 1st Bond Ball size FA & OR….Pad pitch(um) FA >100 0,4 ~90/100 4,8,11 <90 11,15
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金丝键合工艺基础培训
2013年12月30日 星期一
芯片金线键合
芯片金线键合芯片金线键合技术是半导体封装领域中的一项重要技术,它在芯片制造过程中起着关键的作用。
芯片金线键合是将芯片与封装基板之间的电连接建立起来的过程,通过金线将芯片上的电极与封装基板上的引脚相连接,实现电信号的传输。
金线键合技术的好坏直接影响着芯片的可靠性、稳定性和性能。
芯片金线键合技术的发展离不开材料科学和微电子工艺的进步。
芯片金线键合所使用的金线材料主要有铝线和金线两种。
铝线具有低成本、良好的导电性和可焊接性等优点,广泛应用于大规模集成电路的制造中。
而金线则具有更好的导电性能、稳定性和可靠性,适用于高端芯片的制造。
随着科技的进步,金线键合技术也在不断发展,金线材料的性能得到了优化,使得芯片的可靠性和稳定性得到了进一步的提升。
芯片金线键合技术的过程主要包括金线的成型、对准和焊接三个步骤。
首先,在芯片上进行金线成型,一般采用传统的金属细丝拉伸工艺。
然后,将成型的金线与芯片上的引脚进行对准,确保金线的精准连接。
最后,将金线焊接到封装基板上,形成稳固的连接。
这个过程需要高度精密的设备和技术,以保证金线的正确定位和焊接质量。
任何一个环节出现问题都会导致芯片的失效和性能下降。
芯片金线键合技术在电子产品的制造中扮演着重要的角色。
它不仅对芯片的可靠性和稳定性有直接影响,还对电子产品的性能和寿命有很大影响。
一个好的金线键合工艺能够确保芯片与封装基板之间的电连接稳定,避免电阻和电感等问题的产生,提高电信号传输的速度和质量。
而一个不良的金线键合工艺则会导致电连接不稳定,引起芯片的故障和损坏。
芯片金线键合技术的发展也不断推动着电子产品的进步。
随着科技的不断发展,电子产品的功能越来越强大,尺寸越来越小。
芯片金线键合技术的不断创新和进步,使得芯片的集成度和性能得到了大幅提升,同时也为电子产品的微型化和高性能化提供了可能。
芯片金线键合技术是半导体封装中不可或缺的一环,它对芯片的可靠性和性能有着重要的影响。
随着科技的发展,金线键合技术也在不断创新和进步,为电子产品的制造提供了更好的解决方案。
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干货!金丝键合射频互连线特性分析
1、引言在雷达、电子对抗和通信等领域中,电子系统逐步朝着高密度、高速率、高可靠性、高性能和低成本等方向发展。
多芯片电路作为混合电路集成技术的代表,可以在三维、多层介质基板中,采用微组装互连工艺将裸芯片及各种元器件设计成满足需求的微波集成电路。
在微波多芯片电路技术中,常采用金丝键合技术来实现微带传输线、单片微波集成电路和集总式元器件之间的互连。
与数字电路中互连线不同的是,键合金丝的参数特性如数量、长度、拱高、跨距、焊点位置等都会微波传输特性产生严重的影响。
尤其是在毫米波等高频段,键合金丝的寄生电感效应尤为明显。
因此,分析金丝键合的电磁特性、并有效地设计金丝互连电路,对实现和提高多芯片电路的性能具有十分重要的意义[1]。
目前有多种方法可用来分析和改善多芯片电路中键合金丝的电磁特性。
1995 年,Lee 采用矩量法计算键合线的阻抗损耗和辐射损耗,用来分析任意形状互连线的宽带电磁特性[2]。
同年,F. AlimenTI等人提出采用准静态法对键合金丝的传输特性进行分析[3]。
由于键合金丝的介质边界是开放式且结构呈弯曲状,随着工作频率的升高和金丝互连参数的变化,采用上述方法的精度也会受到影响。
随后,在2001 年,F. AlimenTI 等人又提出采用时域有限差分法对金丝键合的电磁特性进行分析[4]。
为补偿键合金丝的寄生电感效应,人们提出了多种方法,诸如增加焊盘尺寸、增加微带调节分支线、增加高、低阻抗传输线来设计低通滤波器等[5]-[7]。
本文首先采用路的方法对键合金丝互连线的传输特性进行建模和分析;随后根据金丝互连线的寄生电感效应,设计了电容补偿结构来改善传输线与芯片、传输线与传输线之间的微波特性。
通过计算结果明,采用这种方法来设计键合金丝可以有效地改善多芯片电路的传输性能。
2、金丝键合的建模与分析如图1 所示,是典型金丝键合互连线的结构模型。
在两个相邻的芯片或传输线之间采用单根键合金丝互连线连接,金丝的长度为l,直径为d;金丝与地面的距离为hs。
其对应的等效电路模型如图2所示,其中,键合金丝可等效为串联电阻。