混合集成电路的外引线键合技术

混合集成电路外引线键合的方式很多。与混合集成电路的内引线键合不同，外引线键合时，键合丝的1端在管壳的引线柱上。因此，管壳外引线金属镀层的结构、镀层材料、键合丝的性能和键合工艺因素都将影响混合电路外引线键合的质量。本文主要对Au丝球焊、Au丝点焊、SiAl丝超声焊等不同的键合工艺及其对应的金属学系统进行研究，并对其结果进行比较。采用Au丝点焊工艺键合混合电路外引线的效果最佳。     

等离子清洗技术在键合工艺中的应用

本文介绍了等离子清洗工艺所依据的原理和技术，通过对瓣膜混合集成电路的实验说明了它应用于键合工艺前的必要性和实用性，指出等离子清洗工艺是提高产品可靠性的一种有效手段。     

提高基板键合可靠性的等离子清洗工艺研究

通过等离子轰击可以有效提高金丝键合的可靠性。氩气等离子清洗后,基板容易金丝键合,破坏性拉力测试后键合点留压点,键合力有明显提高。5880基板最优的清洗参数是功率200 W,清洗时间600 s,气体流量150 ml/min,并且等离子处理之后2 h内完成键合,效果最佳。     

不同等离子清洗在半导体封装中的应用研究

等离子清洗在半导体封装中越来越重要,不同激发机理的等离子存在一定的差异,通过分析直流电流等离子、射频等离子、微波等离子产生机理,研究对比了不同等离子清洗的清洗效果及特点。通过对比等离子清洗对不同封装工艺的影响,得出最合适倒装焊的底部填充、键合焊接、模塑包封工序的等离子清洗类型。研究结果既有助于对等离子清洗工艺理解的深入,也对不同封装工序选择何种类型等离子清洗有参考意义。     

在线式等离子清洗技术在微电子封装中的应用

介绍了在线等离子清洗的原理及其在微电子封装工艺中的应用,通过键合工艺后的剪切推球实验,分析在线等离子清洗对引线键合球焊点质量和完整性的影响。实验结果表明,清洗后可以有效去除键合区存在的各种污染物,提高键合强度。相对批量式等离子清洗,在线等离子清洗具有效率高、节省劳动力和安全可靠等优点,是保证微电子封装可靠性的一种有效手段。     

等离子清洗对引线键合质量可靠性的影响

随着芯片集成密度的增加,对封装可靠性的要求也越来越高,而芯片与基板上的颗粒污染物和氧化物是导致封装中引线键合失效的主要因素。故有利于环保、清洗均匀性好和具有三维处理能力的等离子清洗工艺技术成为了微电子封装中首选方式。介绍了等离子清洗工艺的基本原理,通过不同材质构成的混合集成电路的清洗实验,探讨了等离子清洗对引线键合工艺的影响,论证了等离子清洗工艺是提高产品键合质量可靠性的一种有效手段。     

高可靠军用DC／DC电源变换器

介绍采用先进厚膜混合集成工艺制造的高可靠DC／DC电源变换器，包括厚膜导体复合结构、高可靠粘结工艺、等离子体清洗工艺、深腔键合工艺、Cu丝漆包线点焊工艺和平行缝焊结构等许多新工艺、新材料和新技术，此类电源变换器的电性能优良，可靠性高，气密性指标(漏气率)可达5&;#215;10^-4kPa&;#183;cm^3／s，丝焊的键合强度和剪切强度均满足GJB548A的要求，完全适用于航天、弹、箭、星、船和舰等各类型号的电源变换。     

等离子清洗技术在DC/DC混合电路中的应用

等离子清洗是一种干法清洗技术,在电子封装领域应用广泛。总结了射频等离子清洗技术在DC/DC混合电路各组装工艺环节中的应用,射频等离子清洗可有效提高DC/DC混合电路组装质量及可靠性,但不当的清洗工艺或清洗流程会对DC/DC混合电路的组装质量产生不良影响,针对产生的不良影响也提出了改进措施。     

高级IC封装中新兴的细铜丝键合工艺

在铜丝或铜条长期应用于分立器件及大功率器件的同时,近年又出现了晶片的铜金属化工艺。由此,业内人士采用铜作为丝焊键合的一种材料,进而带来了一些新工艺的研究。结果证实,铜金属化使电路的线条更细、密度晚高。因而铜丝可以作为一种最有发展前景及成本最低的互连材料替换金丝,进行大量高引出端数及小焊区器件的球形或楔形键合工艺。本文要阐述了铜丝键合工艺在IC封装中的发展现状及未来发展方向。     

多排焊盘外壳封装IC金丝球焊键合技术

在多层多排焊盘外壳封装电路的引线键合中,由于键合的引线密度较大,键合引线间的距离较小,键合点间的距离也较小,在电路的键合中就需要对键合点的位置、质量、键合引线的弧线进行很好的控制,否则电路键合就不能满足实际使用的要求。文中就高密度多层、多排焊盘陶瓷外壳封装集成电路金丝球焊键合引线的弧线控制、外壳焊盘常规植球键合点质量问题进行了讨论,通过对键合引线弧线形式的优化以及采用"自模式"植球键合技术大大提高了电路键合的质量,键合的引线达到工艺控制和实际使用的要求。同时,外壳焊盘上键合的密度也得到了提高。     

铜丝键合工艺在微电子封装中的应用

在铜丝或铜条长期应用于分立器件及大功率器件的同时，近年又出现了晶片的铜金属化工艺。由此，业内人士采用铜作为丝焊键合的一种材料使用，进而开始了一些新工艺的研究。结果证实，铜金属化使电路的线条更细、密度更高。因而铜丝可以作为一种最有发展前景及成本最低的互连材料替换金丝，可进行大量高引出端数及小焊区器件的球形或楔形键合工艺。主要阐述铜丝键合工艺在微电子封装中的现状及未来发展方向。     

厚膜电路丝焊工艺中的“闭环”研究

现在在标准的和一些细节距丝焊应用中，批量生产时检查焊点质量的方法仍旧一样。现在很多工业所要求的用于确定键合质量的检验方法已证明可以接受并且可靠，它们是焊球剪切、测量焊球直径和焊丝拉力。这些方法可以接受，但是随着半导体领域趋向超细节距丝焊，这些传统方法所得到的数据可能还不够。随着每个电路键合焊丝的增多和焊点尺寸的减小，焊机、焊头、材料和方法之间的影响变得越来越敏感。本文采用“闭环”丝焊方法来研究分析。     

微波等离子清洗在封装工艺中的应用

微电子封装过程中产生的沾污严重影响了电子元器件的可靠性和使用寿命。文中研究了用微波等离子清洗封装过程中产生的沾污。研究结果表明,微波等离子清洗能有效增强基板的浸润性,降低芯片和基板共晶焊界面的孔隙率,同时也能清除元件表面的氧化物薄膜和有机物沾污,经过等离子清洗,其键合焊接强度和合金熔封密封性都得到提高。     

银键合丝力学性能对键合质量的影响

通过调节微合金元素的含量获得3种具有不同力学性能的银键合丝.利用拉伸试验、键合试验、焊线挑断力、焊球推力测试等手段,研究了银键合丝力学性能对键合质量的影响.结果表明,在延伸率相同的条件下,随着微合金元素含量的降低,3种键合丝的断裂负荷降低,初始模量先减小后增大,键合后焊线挑断力和焊球推力均降低,电极金挤出率先减小后增大.银键合丝初始模量较低时在超声和压力的作用下易于变形,焊线内残余应力较低且第二焊点与引线框架结合较好,因此挑断测试时第二焊点与框架材料界面处不易发生脱离,有利于获得更高的键合成功率.     

小尺寸、细间距焊盘键合的工艺研究

随着技术的进步，对混合电路的集成度要求越来越高，芯片的功能不断增加，尺寸却越来越小，从而导致焊盘在整个芯片中所占的面积比率明显上升，因此造成焊盘，以及焊盘间的间距减小，这就给正常的键合带来了困难。然而引线键合是厚膜工艺申的关键技术，它直接影响集成电路的可靠性和成品率。因此通过此项研究制定相应的工艺规范，使小尺寸、细间距焊盘的芯片可以顺利完成键合组装。     

粘片过程中引线粘污及其处理工艺技术

在粘片工艺过程中通过分析加工的条件和材料,找出内引线粘污是什么原因造成的。通过理论和实验研究,找出粘片过程中引线粘污最小的工艺条件,其中排风因素会对粘片烘干工艺产生较大影响。分析光清洗与等离子清洗在引线粘污处理工艺中的不同特性,研究清洗工艺技术对引线键合工艺的影响,并通过具体的粘片与键合工艺试验,针对现有粘片胶的特性,得到了清洗引线粘污的最佳工艺条件,验证了有、无清洗和不同清洗工艺对后续键合工艺的影响。     

厚膜HIC组装阶段的等离子清洗工艺研究

作为一种新型清洗技术，等离子清洗应用于厚膜HIC的组装阶段，可以有助于提高产品成品率和可靠性。在具有诸多优点的同时，等离子清洗技术也具有局限性，存在一定的风险，而且对于不同的应用领域需要进行适当的工艺调整。本文研究等离子清洗技术在厚膜HIC组装阶段的粘片和键合工序中的应用，通过研究制定出相应的安全、有效应用对策。     

厚膜Au导体的超声键合技术研究

Al丝超声键合技术是混合电路组装中使用得最为普遍的一种键合技术。本文使用焊点破坏性拉力试验和焊点的接触电阻测试两种方法，研究了导体材料（Au、Pd—Au）、膜层厚度、125℃、300℃热老练和温度循环对焊点键合强度的影响。分析了键合强度降低和焊点失效的原因。     

表面特性对PBGA软金丝键合点可焊性的影响

一级封装中最流行的互连技术仍为丝焊。引线键合的效率主要依赖于受表面特性影响的键合点的可焊性。在最近的研究中,我们调查了表面特性对金-金超声压焊系统的影响。表面特性包括金层厚度,表面硬度和粗糙度、有机物杂质及金属杂质。对两个样本间的不同特性进行比较。确定金表面特性的粗糙度依赖于镍层的外形结构。焊料掩膜逸出气体对可焊性具有负面影响,等离子清洗能够有效地去除有机物杂质。金层中的杂质将导致不良的可焊性。     

功率VDMOS器件粗铝丝键合工艺研究

粗铝丝键合是功率VDMOS器件封装的关键工序,键合质量的好坏直接影响到器件的封装成品率以及后续的筛选成品率。针对直径为380μm的粗铝丝进行功率VDMOS器件的键合工艺研究。结果显示,在选取130°的键合角度时,焊盘宽度应适当增加且应至少增加150μm,才能保证键合质量;随着第二点键合角度的增加,键合点尾丝端划伤芯片的情况变好;同时考虑键合点尾端和键合点颈部都完全在焊盘内,且采用默认的第二点键合角度,则所需焊盘宽度至少应为1 800μm。