电子封装和组装中的微连接技术
imc工艺原理
imc工艺原理IMC工艺原理IMC（Intermetallic Compound）工艺是一种常用于电子封装和焊接领域的技术，它通过在金属接合界面上形成一种金属间化合物来实现良好的连接效果。
本文将介绍IMC工艺的原理及其应用。
一、IMC工艺的原理IMC工艺的原理是基于金属间化合物的形成和稳定性。
在金属接合过程中，两种不同材料的金属相互接触，并经过一定的温度和压力作用下，发生扩散反应。
随着反应的进行，金属原子逐渐交换位置，形成新的金属间化合物。
金属间化合物通常具有较高的熔点和硬度，能够提供良好的连接强度和稳定性。
此外，金属间化合物还具有较好的导电性和热导性，有助于提高电子器件的性能。
因此，IMC工艺被广泛应用于电子封装、焊接和微电子制造等领域。
二、IMC工艺的应用1. 电子封装领域在电子封装中，IMC工艺可用于连接芯片与基板、焊盘与基板等部件。
通过在界面上形成金属间化合物，可以提高连接的可靠性和电气性能。
例如，在芯片与基板的连接中，IMC层能够提供良好的机械支撑和导电性能，确保信号的传输和接收效果。
2. 焊接领域在焊接中，IMC工艺被广泛应用于电子元件的连接。
通过在焊接界面上形成金属间化合物，可以提高焊点的强度和可靠性。
此外，IMC层还能够提供良好的耐腐蚀性，延长焊接接头的使用寿命。
3. 微电子制造领域IMC工艺在微电子制造领域也有重要应用。
例如，在集成电路封装中，IMC层能够提供良好的界面粘附性和热导性，保护芯片免受机械应力和温度变化的影响。
同时，IMC层还可以提高芯片与基板之间的电气连接效果，提高电子器件的性能和可靠性。
三、IMC工艺的优势和挑战IMC工艺具有许多优势，例如：1. 高强度：金属间化合物具有较高的硬度和强度，能够提供良好的连接效果；2. 良好的导电性：金属间化合物具有较好的导电性能，有助于提高电子器件的性能；3. 耐腐蚀性：金属间化合物具有良好的耐腐蚀性，延长连接件的使用寿命。
然而，IMC工艺也面临一些挑战：1. 反应速度控制：IMC工艺的反应速度受多种因素影响，需要精确控制温度、压力和扩散速率等参数；2. 材料选择：不同材料对IMC工艺的适应性不同，需要选择合适的金属材料和工艺条件；3. 可靠性评估：IMC工艺的连接可靠性需要进行严格的评估和测试，以确保其在实际应用中的性能和可靠性。
微电子封装与组装中的微连接技术的进展
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第 38 卷
第9 期
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题讨论
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精 密 连 接 与 微 缀 连 接 技术
V 0 l -3 8 N o 9 Se pt 200 8
《微连接技术》课件
微连接设备的设计需要考虑精度、稳 定性和可维护性等因素。制造过程中 应采用先进的加工技术和严格的检测 标准，确保设备的性能和质量。
微连接技术的可靠性分析
总结词
对微连接技术的可靠性进行分析和评估，有助于预测和解决潜在问题，提高产品可靠性。
详细描述
可靠性分析涉及对微连接结构进行力学分析、热分析、电学分析等。通过模拟和实验手段，可以评估微连接结构 的可靠性和寿命，为优化设计提供依据。同时，对生产过程中的质量检测和控制也是提高微连接技术可靠性的重 要措施。
微型传感器和执行器
通过微连接技术，可以制造出微型传感器和执行器，这些设备具有高 精度、低能耗和高稳定性的特点。
轻量化与微型化
在航空航天领域，设备的重量和尺寸对性能至关重要。微连接技术有 助于实现轻量化和微型化，从而提高设备的性能和效率。
高可靠性和长寿命
微连接技术的应用有助于提高航空航天设备的可靠性和长寿命，降低 维修和更换成本。
高导热性和低电阻连接
微连接技术能够提供高导热性和低电阻的连接，有助于提 高电子设备的散热性能和电气性能。
增强可靠性和耐久性
微连接技术在电子封装中的应用有助于提高产品的可靠性 和耐久性，从而延长设备的使用寿命。
微连接技术在航空航天领域的应用
航空航天领域概述
航空航天领域对设备的可靠性和性能要求极高，微连接技术的应用有 助于提高航空航天设备的性能和可靠性。
《微连接技术》ppt课 件
CONTENTS 目录
• 微连接技术概述 • 微连接技术的原理与实现 • 微连接技术的关键技术 • 微连接技术的应用案例 • 微连接技术的发展趋势与展望
CHAPTER 01
微连接技术概述
定义与特点
电子封装结构演变与微连接技术的关系
Internal Combustion Engine &Parts图3主程序流程图1电子封装结构和微连接技术的相关知识1.1电子封装结构的概述电子封装主要就是安装内置芯片时所创作出的一种管壳，主要用于保护芯片，加强整个电子产品的内置稳定性能和安全性能。
电子封装包括很多个方面，例如电子封装技术、电子封装材料以及电子封装结构等等[1]。
传统的电子封装结构主要采用的都是半导体材料的结构，但是随着相关技术的不断提升，电子封装结构也在发生相应的改变，就目前来看，我国的电子封装技术领域依旧还处于继续研发的状态中。
1.2电子封装结构的演变历史纵观电子封装结构的发展历史来看，可以大致将电子封装结构分为四个发展阶段。
首先是电子封装结构第一阶段，这也是电子封装结构最为原始和传统的一个阶段。
在这个阶段中，大多数的电子封装结构都是采用的金属结构，应用的技术也是简单的波峰焊接技术。
这样的焊接技术制作出来的产品品相和质量都存在缺憾，大多的产品都有细节处理粗糙、制作耗费时间太长、产品制作的效率太低以及人工成本太高等各种各样的问题。
因此这样的电子封装结构很快便被市场淘汰。
其次是电子封装结构的第二阶段，在这个阶段中电子封装结构已经做出了一个初步的改变。
此时的电子封装结构已经从最传统的插式封装逐渐转变成表面贴装封装结构，所采用的技术也开始尝试使用再流焊技术，这不但在很大程度上提高了组装密度和精确程度，还从根本上改善了产品的质量[2]。
———————————————————————作者简介:高军（1984-），男，陕西神木人，博士，讲师，教研室主任，上海民航职业技术学院，研究方向为工程问题的力学建模与仿真。
两边的安全情况。
当车后障碍与车体之间的距离大于设定安全距离时，液晶显示左右安全。
当车后障碍与车体之间距离小于安全设定距离时，液晶显示车体与障碍物之间的距离，同时LED 与蜂鸣器报警。
系统的整体部分，通过无线控制小车模拟汽车的前进与后退，超声波进行测距，通过LCD1602液晶显示，当车后障碍与车体之间的距离小于最小安全距离的时候，模拟小车会急停，同时灯光、蜂鸣器不断报警。
微组装技术简述及工艺流程及设备
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自动化程度高：微组装技术采用自 动化设备，提高生产效率和质量稳 定性
环保性：微组装技术采用环保材料 和工艺，减少对环境的影响
微组装技术的应用领域
生物医学领域：如生物芯片、 微流体、微针等
光学领域：如微光学器件、 微光学系统等
航空航天领域：如微型卫星、 微型飞行器等
电子行业：如集成电路、传 感器、微机电系统等
微组装技术是一种将微小部 件组装成复杂结构的技术
微组装技术广泛应用于电子、 通信、医疗等领域
微组装技术可以提高产品的 性能和可靠性，降低成本和
能耗
微组装技术的特点
精度高：微组装技术可以实现纳米 级别的精度，满足高精度要求
灵活性强：微组装技术可以适应多 种材料和工艺要求，满足不同产品 的需求
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微组装技术简述及工 艺流程及设备
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01
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02
微组装技术简 述
03
微组装工艺流 程
04
微组装设备
05
微组装技术发 展趋势
01 添加章节标题
02 微组装技术简述
微组装技术的定义
微组装技术包电路板封装 在一起，保护芯片和电路板
免受外界环境的影响
测试：对封装好的芯片进行 电气性能测试，确保其性能
符合要求
微组装工艺流程需要精确控 制，以保证产品的质量和可
靠性。
检测与调试
检测方法：光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射等 调试步骤：调整参数、优化工艺、验证结果等 调试工具：自动化测试设备、软件工具等 调试目标：提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率等
微组装技术简述及工艺流程及设备
2.优点——MCM技术有以下主要优点。
1）使电路组装更加高密度化，进一步实现整机 的小型化和轻量化。与同样功能的SMT组装 电路相比，通常MCM的重量可减轻 80%~90%，其尺寸减小70~80%。在军事应 用领域，MCM的小型化和轻量化效果更为明 显，采用MCM技术可使导弹体积缩小90%以 上，重量可减轻80%以上。卫星微波通信系 统中采用MCM技术制作的T/R组件，其体积 仅为原来的1/10~1/20。
3)淀积型MCM（MCM-D，其中D是“淀积”的英 文名Deposition 的第一个字母），系采用高密度 薄膜多层布线基板构成的多芯片组件。其主要特 点是布线密度和组装效率高，具有良好的传输特 性、频率特性和稳定性.
4)混合型MCM-H（MCM-C/D和MCM-L/D，其中 英文字母C、D、L的含义与上述相同），系采用 高密度混合型多层基板构成的多芯片组件。这是 一种高级类型的多芯片组件，具有最佳的性能/价 格比、组装密度高、噪声和布线延迟均比其它类 型MCM小等特点。这是由于混合多层基板结合了 不同的多层基板工艺技术，发挥了各自长处的缘 故。特别适用于巨型、高速计算机系统、高速数 字通信系统、高速信号处理系统以及笔记本型计 算机子系统。
2)厚膜陶瓷型MCM（MCM-C，其中C是“陶瓷 ”的英文名Ceramic的第一个字母），系采用 高密度厚膜多层布线基板或高密度共烧陶瓷 多层基板构成的多芯片组件。其主要特点是 布线密度较高，制造成本适中，能耐受较恶 劣的使用环境，其可靠性较高，特别是采用 低温共烧陶瓷多层基板构成的MCM-C，还 易于在多层基板中埋置元器件，进一步缩小 体积，构成多功能微电子组件。MCM-C主 要应用于30~50MHz的高可靠中高档产品。 包括汽车电子及中高档计算机和数字通信领 域。
电子装联技术
当前，我们正经历着一场新的技术革命，它包含了新材料、新能源、生物工程、 海洋工程 、航空航天和电子信息技术等领域，但其中影响最大 、渗透性强、最具 代表性的乃是电子信息技术 。
电子装联技术是电子信息技术 和电子行业的支撑技术，是衡量一个国家综合实力 和科技发展水平的重要标志之一，是电子产品实现小型化、轻量化、多功能化、智能 化和高可靠性的关键技术。
1.2 THT技术—成型
电容的成型
电阻的成型
1.2 THT技术—成型
1.2 THT技术—成型
元器件引线的弯曲成型要求
⑴ 引线弯曲的最小半径不得小于引线直径的2倍，不能“打死弯”； ⑵ 引线弯曲处距离元器件本体至少在2mm以上，绝对不能从引线 的根部开始弯折。
1.2 THT技术—成型
滚轮式电阻整形差别还体现在：基板、元器件、组件形态、焊点形态和组装工艺方法各个 方面
1.5 MPT技术简介
MPT微组装技术 ：Microelectronic Packaging Technology MPT
综合运用微电子焊接接技术、表面贴装技术以及封装工艺，将大规模/或 超大规模集成电路裸芯片、薄/厚膜混合集成电路、表面贴装元器件等高密 度地互连于多层板上并将其构成三维立体结构的高密度、高速度、高可靠性， 外形微小化，功能模块式的电子产品的一种电子装联技术。
●电子产品企业质量管理。
1.1 电子装联技术
电子装联方式：
●插装（ＴＨＴ） 通孔插装技术 Through Hole Technology
●表面贴装（ＳＭＴ） 表面贴装技术 Surface Mount Technology
●微组装（MPT） 微组装技术 Microelectronic Packaging Technology
微连接-第四章 方法及设备
钎焊工艺及设备
波峰焊 再流焊
方法与设备
电子封装技术专业
一、 引线键合
丝球焊 超声楔焊
丝球焊
From K&S Catalog
劈刀下降，焊球被锁 定在端部中央
在压力、超声、温度 的作用下形成连接
劈刀上升到弧形最高 度
劈刀高速运动到第二 键合点，形成弧形
在压力、超声、温度作 用下形成第二点连接
方法与设备 电子封装技术专业
三、TAB封装工艺
载带材料 凸点工艺 引线连接工艺
各种TAB封装
载带自动焊：TAB-Tape Automatic Bonding 特点：与Wire bonding相比，封装高度小；单位面积上可容纳更多的引线；采用 Cu箔引线，导热、导电及机械性能好；键合强度是Wire bonding的3~10倍。
方法与设备 电子封装技术专业
TAB引线连接工艺
内引线键合(ILB-Inner Lead Bonding)
热压焊：组合键合、单点键合 钎焊：共晶钎焊、钎料钎焊 激光焊
外引线键合(OLB-Outer Lead Bonding)
热压焊、热超声焊、超声焊 激光焊 钎焊：红外、汽相、热风等 热条焊(Hot Bar Bonding) 各向异性导电膜粘接
规格
宽度以35mm最常用。另有70mm和158mm等规格。
方法与设备
电子封装技术专业
载带上Cu箔引线的图形结构与制作工艺
模剂、覆Cu箔
加热、加压覆Cu箔
切割冲压好的载带
光刻引线图形
方法与设备 电子封装技术专业
方法与设备 电子封装技术专业
载带材料
基带材料
要求
高温性能 与Cu箔的粘接性、热匹配性好 尺寸稳定；化学稳定性好；机械强度高
电子元器件的封装与封装技术进展
电子元器件的封装与封装技术进展随着电子科技的不断发展，电子元器件在现代社会中起着关键的作用。
而电子元器件的封装和封装技术则是保证其正常运行和长期可靠性的重要环节。
本文将介绍电子元器件封装的概念、封装技术的发展以及未来的趋势。
一、电子元器件封装的概念电子元器件封装是指将裸露的电子器件（如芯片、晶体管等）进行包装，并加入保护层，以充分保护元器件的性能、提高连接可靠性，并便于安装和维护。
合理的封装设计能够保护电子器件不受外界环境的影响，同时提高电子器件在电磁环境中的工作稳定性。
二、封装技术的进展随着电子技术的不断创新和发展，电子元器件的封装技术也在不断进步。
以下是一些主要的封装技术进展：1. 芯片封装技术芯片封装技术是将芯片包装在塑料、陶瓷或金属封装中。
近年来，微型封装技术的发展使得芯片的封装更加紧凑，能够将更多的功能集成在一个芯片中，从而提高了元器件的性能和可靠性。
2. 表面贴装技术（SMT）表面贴装技术是指将元器件直接通过焊接或贴合等方式固定在印刷电路板表面的技术。
与传统的插针连接方式相比，SMT可以提高元器件的连接可靠性，同时减小了电路板的尺寸。
3. 多芯片封装（MCP）多芯片封装是将多个芯片封装在同一个封装体中。
通过这种方式，可以将不同功能的芯片集成在一个封装中，同时减少了电路板上元器件的数量，提高了整体系统的紧凑性和可靠性。
4. 三维封装技术三维封装技术是将多个芯片层叠在一起，并通过微连接技术进行连接。
这种封装方式大大提高了元器件的集成度和性能，同时减小了系统的体积。
三、未来的趋势随着电子技术的不断发展，电子元器件封装技术也将朝着以下几个方向发展：1. 进一步集成化未来的电子元器件封装技术将会更加注重集成化，将更多的功能集成在一个封装中。
这样可以提高整体系统的紧凑性，减小系统的体积，并提供更高性能的元器件。
2. 更高的可靠性和稳定性未来的封装技术将注重提高元器件的可靠性和稳定性。
通过采用先进的封装材料和工艺，可以提高元器件在极端环境下的工作性能，如高温、高湿等。
电子产品装联技术介绍课件
装联技术的发展趋势
01
自动化：提高生产效率， 降低人工成本
02
智能化：实现自动检测、 自动调整、自动优化
03
绿色化：减少废弃物，降 低能耗，提高环保性能
04
微型化：提高集成度， 减小体积，降低成本
05
网络化：实现远程监控、 远程诊断、远程维护
06
定制化：满足不同客户需 求，提高产品竞争力
电子产品装联技术 的分类
电子产品维修过程中的应用
检测故障：利用装联技术检测电子 01 产品的故障部位和原因
更换部件：利用装联技术更换损坏 02 的电子部件
修复电路：利用装联技术修复电子 03 产品的电路问题
升级改造：利用装联技术对电子产 0 4 品进行升级改造，提高性能和功能
电子产品升级改造过程中的应用
01
更换电子元件：通过更换更高性能的电
焊接技术
手工焊接：使用 电烙铁、焊锡丝 等工具进行焊接
回流焊接：利用 熔融焊料在电路 板表面流动，实 现元器件的焊接
波峰焊接：利用 熔融焊料在电路 板表面流动，实 现元器件的焊接
激光焊接：利用 激光束进行焊接， 精度高，速度快
连接器技术
1 连接器类型：插头、插座、端子等 2 连接器功能：传输信号、电源、数据等 3 连接器材料：金属、塑料、陶瓷等 4 连接器结构：线对线、线对板、板对板等 5 连接器应用：消费电子、汽车电子、医疗电子等 6 连接器发展趋势：小型化、高速化、智能化等
02
智能检测技术：提高产 品质量，减少不良品率
01
自动化生产线：提高生 产效率，降低人工成本
谢谢
子元件，提高电子产品的性能和功能。
02
优化电路设计：通过优化电路设计，提
微组装技术简述及工艺流程及设备ppt
微组装技术在未来面临的挑战和机遇
微组装技术的经济效益和社会效益
THANKS
感谢观看
将显卡插入主板上的PCI-E插槽中，确保插槽与显卡的金手指对应。
安装显卡
工业控制系统中的微组装工艺流程
总结与展望
05
微组装技术的成果与经验总结
微组装技术发展的历史和现状
微组装技术的工艺流程和设备
微组装技术在各个领域的应用成果
微组装技术的设计原则和方法
微组装技术的应用前景与展望
微组装技术在未来的应用前景
贴装后需要进行焊接和检测，以确保芯片与电路基板之间的可靠连接。
Байду номын сангаас
03
焊接完成后需要进行检测，以发现是否存在虚焊、漏焊等缺陷。
引脚焊接工艺
01
引脚焊接是将芯片引脚与电路基板上的导线焊接在一起的过程，常用的焊接方法有热压焊、超声波焊、激光焊等。
02
焊接过程中需要控制温度、时间和压力等参数，以确保焊接质量和可靠性。
贴片机
包括自动焊接机和热压焊接机等，用于将芯片引脚与基板引脚焊接牢固；
引脚焊接设备
包括视觉检测设备和电检测设备等，用于检测芯片和元器的位置、贴装质量等。
检测设备
芯片贴装设备的种类与原理
芯片贴装设备的技术参数
芯片贴装设备的选用
芯片贴装设备
引脚焊接设备
引脚焊接设备的种类与原理
根据焊接原理的不同，引脚焊接设备可分为热压焊接机、超声波焊接机、激光焊接机等几种类型；
xx年xx月xx日
微组装技术简述及工艺流程及设备ppt
CATALOGUE
目录
微组装技术简介微组装工艺流程微组装设备及选用微组装技术的应用案例总结与展望
微连接定义特点及特殊性
微连接定义、特点及其特殊性1 封装定义为基本的电子电路处理和存储信息建立互连和合适的操作环境的科学和技术，是一个涉及多学科并且超越学科的制造和研究领域——Tummala，电子封装技术手册。
由微元件再加工和组合构成微系统和工作环境的制造技术。
当被连接的材料尺寸非常细微时，在传统焊接方法中可忽略的因素可能对连接过程和质量起到关键的作用，为适应这些作用的影响而设计的新的连接方法。
2 微连接的特点2.1结构特点在电子产品中，互连焊点的作用是实现电气连接和机械固定，在设计时主要以电气连接为主，接头形式服从电气设计原则，如信号传输特性、频率特性等；而从力学角度，普通PCB上的接头的设计与制造几乎违背了所有的结构设计原则。
2.2材料特点在封装中，涉及到的材料主要为Au、Pt、Pa、Al、Cu、Ni等有色金属材料，其尺寸在微米量级。
在微组装和组装中，以厚膜、箔、条片状存在。
这些薄膜、厚膜和箔都不是单独存在的，而是附着在基板或硅片表面。
2.3 连接技术的特点首先连接过程不能对芯片或期间造成损坏或影响其性能，这是由材料特性决定的，对薄膜、厚膜和箔施加的力、热也会作用到器件或芯片上。
同时，也不能破坏薄膜、厚膜及箔与基板之间原有的连接，要求控制变形所必需的扩散、溶解、熔化、变形的尺度要在材料原有的尺寸范围内。
因此，连接过程的力和热的能量控制要求非常精确，或者采用过程比较缓慢的连接方法，如钎焊、固相焊，而熔化焊则较少使用。
随着新型封装形式的不断出现，需要开发相适应的新的互连技术。
对互连焊点机械性能方面的要求主要是可靠性的问题，PCB上焊点受到的力的作用来自于安装时产生的弯曲或扭曲产生的机械力，或者由于原件与基板之间热膨胀系数不同而产生别的内部应力。
应力的水平一般小于或远小于接头的承载能力，但是会导致接头的疲劳破坏。
[王春青等，电子封装与组装中的微连接技术，第十次全国焊接会议论文集]3 微连接的特殊性3.1 要求的特殊性——电性能优先，可靠性优先连接时除了强度外，更重要的是可靠性、电气连接性，连接过程不应对器件功能产生任何影响。
微组装技术简述及工艺流程及设备教材
NASA采用厚膜混合集成技术研制了导弹制导计算机 的运算组件。其中采用了2.88in见方的厚膜多层布线基板， 组装了5个大规模半导体集成电路芯片，12个中规模半导 体集成电路芯片（TTL），6个片式电容和6个片式电阻， 629根键合互连丝。 采用厚膜集成技术制作厚膜混合集成DC∕DC变换器是 厚膜混合电路的一大类产品。其产品功率范围达1W~120 W，电流最大20A ，输出路数从单路到三路，开关频率 300kHz~550kHz,国内120W DC∕DC变换器产品的功率密 度达78W∕in3，输出电压15V ，输出电流8A，效率85 % ， 纹波＜100 mV 。电性能与INTERPOINT同类产品相同， 功率密度高于INTERPOINT同类产品(后者为66.3 W∕in3）。 还可制作高压输出（160V~900V）的厚膜混合集成 DC∕DC变换器.
3.类型和特点——
通常可按 MCM 所用高密度多层布线基板的结构 和工艺，将MCM分为以下几个类型。 1)叠层型MCM（MCM-L，其中L为“叠层”的 英文词“Laminate”的第一个字母）也称为L 型多芯片组件，系采用高密度多层印制电路板 构成的多芯片组件，其特点是生产成本低，制 造工艺较为成熟，但布线密度不够高，其组装 效率和性能较低，主要应用于30MHz和100个 焊点/英寸2以下的产品以及应用环境不太严酷 的消费类电子产品和个人计算机等民用领域。
八。薄膜混合电路定义及其应用特点
1.定义——采用物理汽相淀积（PVD，蒸发、溅射
和离子镀等）或化学汽相淀积（CVD）工艺 以及湿刻（光刻）或干刻（等离子刻蚀等）
图形形成技术，在基板上形成薄膜元件和布
线，然后组装微型元器件（多为芯片和片式 元器件）构成具有一定功能的微电路。 区分是“薄膜”还是“厚膜”，主要按工艺技术分，而 非主要按其膜厚度（虽然厚度有区别，GJB548中提到， 薄膜厚度通常小于5微米）
fab焊接方法
FAB（Faithful Alignment and Bonding）焊接方法是一种先进的焊接技术，主要用于高精度、高可靠性的电子封装和微电子组装领域。
FAB焊接方法的核心在于精确对准（Faithful Alignment）和可靠连接（Bonding），它通过精确控制焊接参数和环境条件，实现高质量的焊接接头。
FAB焊接方法的主要步骤如下：1.准备阶段：首先，需要对焊接材料进行表面处理，以确保焊接表面的清洁和无氧化。
这通常包括化学清洗、等离子清洗或者机械研磨等方法。
同时，还需要对焊接设备进行预热，以达到适当的工作温度。
2.对准阶段：在这个阶段，需要将待焊接的部件精确地对准在一起。
这通常是通过显微镜或者自动对准系统来实现的。
对准精度对于焊接质量至关重要，因为任何微小的偏差都可能导致焊接接头的性能下降。
3.焊接阶段：在对准完成后，将焊接材料加热至熔点以上，使其熔化并填充到接头间隙中。
这个过程可以通过热压、热超声或者激光等方法来实现。
在加热过程中，需要严格控制温度和压力，以确保焊接材料的充分熔化和均匀分布。
4.冷却阶段：在焊接完成后，需要让焊接接头自然冷却至室温。
冷却速度对于焊接接头的性能也有很大影响，因此需要控制冷却速度，以避免产生裂纹或其他缺陷。
5.检查阶段：最后，需要对焊接接头进行检查，以确保其质量和可靠性。
这通常包括外观检查、拉力测试、剪切测试以及无损检测等方法。
对于不合格的焊接接头，需要进行返工或者报废处理。
FAB焊接方法具有高精度、高可靠性和高生产效率等优点，因此在航空航天、汽车电子、通信设备等领域得到了广泛应用。
随着微电子技术的发展，FAB焊接方法将继续发挥重要作用，为各种高性能电子设备提供可靠的连接解决方案。
mems封装粘结方案
mems封装粘结方案随着微电子技术的发展和智能设备的广泛应用，MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术在传感器、微型执行器、生物医学传感器等领域得到了广泛的应用。
封装是MEMS器件的重要组成部分，而粘结技术则是MEMS封装中的关键环节。
本文将从MEMS封装的需求出发，探讨mems封装粘结方案的技术原理和应用。
一、MEMS封装需求分析MEMS器件的封装要求既要满足器件本身的性能要求，又要考虑到制造工艺的可行性和成本的控制。
具体而言，MEMS封装需要满足以下几个方面的需求：1. 保护器件：MEMS器件通常具有微小的结构和高灵敏度，对外界环境的微弱变化非常敏感。
因此，封装必须能够有效地保护器件免受机械、热、湿等因素的影响。
2. 电连接：MEMS器件通常需要与电路板等其他电子器件进行电连接，因此封装需要提供可靠的电连接方式，以确保信号的传输和功耗的控制。
3. 尺寸要求：MEMS器件通常具有微小的尺寸，封装必须能够满足器件尺寸的要求，以便与其他器件进行集成。
4. 成本控制：MEMS器件的制造成本通常较高，封装的选择和设计应考虑到成本的控制，以提高产品的竞争力。
二、MEMS封装粘结方案MEMS封装的粘结方案通常包括以下几种：1. 焊接封装：通过焊接技术将MEMS器件与封装基板进行连接。
常见的焊接方式包括球焊、线焊、熔敷焊等。
焊接封装具有连接可靠、工艺成熟、封装效果好等优点，但对器件尺寸和材料要求较高，且成本较高。
2. 粘贴封装：通过使用粘合剂将MEMS器件粘贴在封装基板上。
粘贴封装具有工艺简单、成本低廉等优点，适用于器件尺寸较小、要求较低的场景。
常见的粘合剂有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸等，选择合适的粘合剂要考虑到器件材料、尺寸和工艺要求。
3. 压力封装：通过施加适当的压力使MEMS器件与封装基板紧密结合。
压力封装具有工艺简单、成本低廉、封装效果好等优点，适用于器件尺寸较小、要求较低的场景。
微连接-第二章 微连接原理
仅适合于长时间焊接，连续的氧化膜
微连接原理 电子封装技术专业
表面粗糙度的影响
表面粗糙度不仅影响结合面的接触，也影响扩散过程 越是微细而且规则的表面凹凸，空隙的消失越迅速
此时，扩散机制起重要作用；而不是空隙总体积小的原因 接触面自身发生横向移动起主要作用，使结合面生长
键合时间 t (ms)
键合时间 t (ms)
随着键合时间的延长，变形率和拉断载荷都在增加。但加载力较小时，很快达到饱和。 键合加载力越大，接头强度越高。但太大则可能损坏硅片，或引线断裂。
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拉断载荷与变形率成正比
1.0 0.8
键合力：0.2~2.0N 键合时间：20~200ms
6 连接强度 (gf) 5 4 3 2 1 0 20 30 40 50 60
加热前
破断 剥离
70
变形幅度 (µm)
微连接原理
电子封装技术专业
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键合强度与丝的变形程度的关系
随着变形幅度的增加，连 接强度也增加。 由于丝的截面积在减小， 当连接强度超过截面积减 小后的丝的承载能力时， 破断将发生在丝的缩颈处。 当劈刀落下时对丝有冲击 时，此时超声波尚未作 用，不会产生连接。这部 分变形对连接没有贡献。 总强度降低。
微连接原理
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典型金属氧化物的溶解性
0.9Tm
Metal Al Fe Ti
Oxide Al2O3 Fe2O3 TiO2
Keq 3×10-29 1×10-15 1×10-1
Base material Fe Fe
Oxide Al2O3 Fe2O3
Keq 3×10-19 1×10-15
简述连接技术在电子封装中的应用
简述连接技术在电子封装中的应用（南昌航空大学焊接技术与工程专业060142班江西南昌330063）1 前言微电子技术特别是电子封装技术发展迅速，微电子封装是将数十万乃至数百万个半导体元件(即集成电路芯片)组装成一个紧凑的封装体，由外界提供电源，并与外界进行信息交流。
微电子封装包括单芯片封装(SCP)设计和制造，多芯片封装(MCM)设种封装基板设计和制造，芯片互连与组装设计和制造，芯片后封装工艺，各封装总体电性能、力学性能、热性能和可靠性设计、封装材料等多项内容【1】。
装不但直接影响着集成电路本身的电性能、力学性能、光性能和热性能．影响其可靠性和成本。
还在很大程度上决定着电子整机系统的小型化、多功能化、可靠性和成本，电子封装越来越受到人们的重视。
微电子连接技术是微电子封装技术中的重要环节。
目前，表面贴装技术(SMT)是微电子连接技术发展的主流，而表面贴装器件、设备及生产工艺技术是SMT的三大要素。
因而在微电子封装技术发展过程中，微电子连接技术也随之发展，自动化程度越来越高，加工过程也越来越精细【2】。
2 电子封装的发展历程回顾【3】集成电路封装的历史，其发展主要划分为以下几个阶段：第一阶段，在20世纪70年代之前，以插装型封装为主。
包括最初的金属圆形(T0型)封装、后来的陶瓷双列直插封装(CDIP)、陶瓷一玻璃双列直插封装(CerDIP)和塑料双列直插封装(PDIP)。
尤其是PDIP．由于性能优良、成本低廉又能批量生产而成为主流产品。
插装型器件分别通过波峰焊接和机械接触实现器件的机械和电学连接。
由于需要较高的对准精度，因而组装效率较低，器件的封装密度也较低，不能满足高效自动化生产的需求。
第二阶段，在20世纪80年代以后，以表面安装类型的四边引线封装为主的表面安装技术迅速发展。
它改变了传统的插装形式，器件通过再流技术进行焊接，由于再流焊接过程中焊锡熔化时的表面张力产生自对准效应，降低了对贴片精度的要求，同时再流焊接代替了波峰焊，也提高了组装良品率。
微组装共晶焊操作流程
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电子封装和组装中的微连接技术
Microjoining Technology in Electronics Packaging and Assembly
王春青田艳红孔令超
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院微连接研究室，150001
李明雨
哈尔滨工业大学深圳研究生院，518055
摘要
材料的连接在微电子器件封装和组装制造中是关键工艺之一，由于材料尺寸非常微细，连接过程要求很高的能量控制精度、尺寸位置控制精度，在连接过程上体现出许多的特殊性，其研究已经成为一门较为独立的方向：微连接。
本文介绍了在微电子封装和组装的连接技术上近年来的研究结果。
0 前言
连接是电子设备制造中的关键工艺技术，印制电路板上许多集成电路器件、阻容器件以及接插件等按照原理电路要求通过软钎焊(Soldering)等方法连接构成完整的电路；在集成电路器件制造中，芯片上大量的元件之间通过薄膜互连工艺连接成电路，通过丝球键合(Wire/Ball Bonding)、倒扣焊(Flip Chip)等方式将信号端与引线框架或芯片载体上的引出线端相互连接，实现封装。
连接同时起到电气互连和机械固定连接的作用，绝大多数采用钎焊、固相焊、精密熔化焊等冶金连接方法，也有导电胶粘接、记忆合金机械连接等方法。
如图0-1是一个集成电路中可能的互连焊点的示意图。
-
图0-1 电子封装和组装中的连接技术
连接又是决定电子产品质量的关键一环。
在一个大规模集成电路中少则有几十个焊点、多则有上千个焊点，而在印制电路板上则可能有上万个焊点。
这些焊点虽然只起到简单的电气连接作用和机械固定作用，但其影响却非常重要，甚至只要有一个焊点失效就有可能导致整个元器件或者整机停止工作。
而另一方面，焊接又是电子生产工艺中研究最为薄弱之处，在电子器件或电子整机的所有故障原因中，约70%以上为焊点失效所造成。
因此，随着电子工业的大规模发展和对电子产品可靠性的更高要求，电子产品焊接技术引起了人们的极大重视，已经在开展系统的研究：从事微电子生产工艺的科技工作者称之为
微电子焊接，而在焊接领域被称为微连接。
微电子器件封装和组装时要连接的材料的尺寸极其微小，在微米数量级；要求的精度很高，已达到纳米的数量级。
连接的过程时间非常短、对加热能量等的控制要求非常精确。
连
接接头的界面在服役过程中受到力、热等的作用会发生随时间的变化，逐步影响连接的力学、电气性能以及产品的可靠性。
与常规的焊接方法相比，微连接或微电子焊接的特点可以归纳如下：
(1)、连接材料的尺寸变得极其微小，在常规焊接中被忽略或不起作用的一些影响因素此时却成为决定连接质量和可焊性的关键因素。
例如在结构件的钎焊中，钎料量远小于母材的尺寸，母材的适量溶解(数微米)被认为对钎焊过程有利，对溶蚀的控制却相对容易。
而在倒装芯片连接或者厚薄膜集成电路引线连接时，由于导体膜的厚度在微米数量级，焊盘金属(母材)的溶解除了对钎焊过程有利的一面外，更重要的是微米数量级的溶解量就有可能使焊盘发生溶蚀从基板上脱落下来而失效。
溶解的控制成为微电子软钎焊中重要的课题。
(2)、微电子材料和结构的特殊性、性能要求的特殊性需要采用特殊的连接方法。
微电子材料的尺寸上在微米甚至纳米数量级，在形态上为薄膜、厚膜、箔、丝等，绝大多数为异种材料之间的连接，且箔、膜不是单独存在而是附着在基板材料上。
连接时除了强度以外，更重要的是电气连接性、可靠性，连接过程不应对器件的功能产生任何影响。
为了实现这些要求，需要开发新的连接方法，有时甚至要采用在常规焊接研究看来是不合理的方法、采用从力学角度看可能不合理的结构。
往往连接过程的是在较低的温度、极短的时间内完成，产生的连接接头从金属学和冶金的角度也许是不完整的。
本文介绍了哈尔滨工业大学微连接研究室在电子封装和组装中的微连接研究已经完成的一些结果，内容包括激光软钎焊的原理和设备、激光软钎焊在电子封装中的应用、超声激光无钎剂软钎焊技术、钎焊接头的形态预测、钎焊接头的桥连分析、微电子封装的可靠性分析、插装件再流焊的可靠性、钎料合金设计的分子轨道理论方法、钎料熔滴与焊盘的界面反应、微连接界面的温度实时测量方法、微连接质量的实时检测与控制方法、无铅钎料在激光处理铜焊盘上的润湿性等内容。
目前微连接研究室正在进行的项目有：锡基钎料合金裂纹的物理过程、光电子器件封装自对准互连新技术、微型件和功能结构件的精密焊接技术、Flip chip无铅钎料凸点的可靠性和细观力学性质、铜丝球键合技术、无铅钎料应用中的问题、超环境下电子器件封装的寿命和可靠性等、复杂结构的焊接应力与变形预测。
研究结果将陆续提供。