键合线弧高度对键合拉力的影响分析

在集成电路封装的质量控制中,键合拉力的地位非常重要。作为键合质量好坏的主要判定基准之一,影响键合拉力的因素有很多,包括键合工艺参数、焊线材料类型、拉力测试吊钩的测试位置、焊线线径以及线弧的长度和高度等。主要讨论在键合线弧投影长度不变的情况下,线弧高度的变化对键合拉力产生的影响。通过对不同线弧高度条件下测得的拉力数据进行整理分析,结果表明:键合线弧越高,拉力就越大;反之,拉力则越小。这为集成电路组装的正常量产过程中,工程技术人员对于键合线弧整体高度的合理有效控制及键合拉力规范的合理定义提供了参考依据。     

非破坏性键合拉力拉钩位置偏离对键合可靠性影响分析

针对非破坏性键合拉力试验拉钩位置偏离情况,分析了键合丝受力大小的影响因素,讨论了拉钩位置偏离对键合丝状态的影响情况,并设计了可靠性验证方案,通过试验对比,表明非破坏性键合拉力试验拉钩位置偏离对键合可靠性影响有限。     

硅片键合强度测试方法的进展

键合强度是关系到键合好坏的一个重要参数。本文介绍了键合强度测试方法的理论基础;随后列举了几种常见的测量方法,包括裂纹传播扩散法、静态流体油压法、四点弯曲分层法、MC测试方法、直拉法及非破坏性测试方法(超声波测试法和颗粒法)。分析了各种方法的优缺点：裂纹传播扩散法操作简单,但它受测量环境、如何插入刀片等因素的影响,而且只适合于较弱的键合强度测试;对于较强的键合强度还是采用直拉法来测量,但它受到拉力手柄粘合剂的限制;对于器件中的键合强度测量采用MC测试方法更为适宜;超声波测试法现在只适用于弱键合强度。本文能对键合强度测量方法的开发、改进工作有所帮助。     

拉钩位置对引线拉力试验键合强度测试值影响分析

通过建立键合点键合拉力试验的力学模型,分析了吊钩位置、弧线长度、键合点高度差等对测试结果的影响。并比较了GJB548-2005方法2011.1与MIL-STD-883J方法2011.9关于双键合点键合拉力试验拉钩位置的具体差异,最后提出了相关改进建议。     

基于Minitab DOE的铝丝楔焊键合工艺参数优化

为提高国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的可靠性和产品质量,利用Minitab统计软件对一种封装形式为CQFP84的国产陶瓷外壳用于铝丝楔焊键合的工艺参数进行试验设计,并对试验结果进行直观分析和方差分析。讨论过键合功率、键合压力、键合时间及超声功率缓慢上升时间(Ramp)对键合拉力的影响及其显著程度。试验研究表明第2段参数的键合压力、第2段参数的键合功率及第1段参数的Ramp对键合拉力值有显著影响,以键合拉力为参考指标,得到了较优的键合工艺参数,通过验证试验键合拉力相比工艺参数优化前有明显提高,分散度也有明显改善,达到了提高产品可靠性的目标。     

线弧参数对铝丝楔焊键合强度的影响研究

文章主要研究了铝丝楔焊键合过程中线弧参数对键合拉力的影响规律,分析了线弧高度、线弧起始角度、拉弧过程中反向距离与键合拉力之间的关系,实验研究表明线弧高度越大,键合拉力越大;不同线弧起始角度和反向距离对稳定性烘焙试验前键合拉力影响不大,而经过300℃、1 h烘焙后,起始角度太大和反向距离越长,其键合拉力离散性大,并出现小于3 gf的拉力情况,这些实验现象和分析结果为实际生产中键合工艺的优化提供了参考。     

一种PMMA表面改性的热压键合方法研究

介绍了一种基于表面改性技术的PMMA热压键合新方法。PMMA表面首先用其单体MMA进行改性，然后在真空热压设备中热压键合。主要的键合参数如下：键合压力0．5MPa～2．5MPa，温度88℃～100℃，时间180s。通过拉力法测量了键合强度，其最大值可达到0．15MPa。实验结果表明，与常规的热压键合方法相比，该方法可有效地降低键合温度，减少键合时间，提高键合强度，从而可减少对PMMA基片上微细图形结构的破坏。使用聚合物的单体（MMA）对PMMA进行改性，可避免对微管道产生化学污染，有利于集成毛细管电泳的生化分析。利用品红和氢氧化钠混合溶液对键合后的微流体芯片进行密封性测试，结果表明，封装后的微流体芯片没有出现泄漏的情况。     

低弧度键合工艺的研究

本文描述了集成电路制造中低弧度键合工艺的产生及特点，从金丝的认定、设备工艺的调整进行低弧度键合工艺试验。最后对低孤度键合工艺进行了总结。     

键合功率对银线键合质量的影响

铜线键合技术是半导体封装的关键技术之一,影响键合质量的因素有很多。本文基于热压超声键合的方法,对影响铜线键合质量的主要工艺参数——键合功率,进行DOE研究分析。通过对键合后的产品进行焊点剪切失效模式、拉伸失效模式以及弹坑实验分析,研究键合功率对键合质量的影响,进而确定合理的工艺参数,最终应用于大批量生产。     

铜丝键合工艺研究

键合铜丝作为微电子工业的新型研发材料,已经成功替代键合金丝应用于IC后道封装中。随着IC封装键合工艺技术及设备的改进,铜丝应用从低端产品如DIP、SOP向中高端QFP、QFN、多层线、小间距焊盘产品领域扩展。因封装制程对键合铜丝的性能要求逐步提高,促进了铜丝生产商对铜丝工艺性能向趋近于金丝工艺性能发展,成为替代金丝封装的新型材料。文章首先讲述了铜丝键合的优点,指出铜丝在键合工艺中制约制程的瓶颈因素有两个方面：一是铜丝储存条件对环境要求高,使用过程保护措施不当易氧化;二是铜丝材料特性选择、制具选择、设备键合参数设置不当在生产制造中易造成芯片焊盘铝挤出、破裂、弹坑等现象发生,最终导致产品电性能及可靠性问题而失效。文章通过对铜丝键合机理分析,提出解决、预防及管控措施,制定了具体的生产管控工艺方案,对实现铜丝键合工艺有很好的指导意义。     

镀金黄铜基板上金丝键合拱高测量及控制技术

引线键合是多芯片微波组件微组装中常用的工艺,通常都会以一定拱弧实现芯片与基板、基板与基板间的互连。如何进行拱高的测量和控制对引线键合有着重要意义,因为拱高的大小还会对微波性能产生重要的影响。文中利用自动键合机获得若干组引线,采用光学测量方法,在放大40倍的状态下分别进行了不同工艺参数下的拱高测量,得出结论在测试范围内,拱度随着弧长的增加而增加,同时还获得了一组适用于微波应用的键合参数。     

铝丝键合焊点颈部损伤研究

在铝丝键合中,要提高键合铝丝的拉力强度,最重要的一点就是减少第一焊点颈部的损伤。该文简述了铝丝键合的工艺过程,分析了在自动键合过程中造成第一键合点颈部损伤的主要原因:焊接参数设置不当会造成焊点过应力损伤;焊接顺序不合理会造成超声波作用后,焊点颈部损伤;键合劈刀沾污以及劈刀本身的设计结构也会对焊点造成一定的损伤;键合引线在拉弧度的过程中也会因摩擦受损;压爪或垫块未完全固定基岛,引起键合过程中焊点颈部损伤。     

LTCC基板金丝热超声楔焊正交试验分析

引线键合是微组装技术中的关键工艺,广泛应用于军品和民品芯片的封装。特殊类型基板的引线键合失效问题是键合工艺研究的重要方向。低温共烧陶瓷(LTCC)电路基板在微波多芯片组件中使用广泛,相对于电镀纯金基板,该基板上金焊盘楔形键合强度对于参数设置非常敏感。文章进行了LTCC基板上金丝热超声楔焊的正交试验,在热台温度、劈刀安装长度等条件不变的情况下,分别设置第一键合点和第二键合点的超声功率、超声时间和键合力三因素水平,试验结果表明第一点超声功率和第二点超声时间对键合强度影响明显。     

金丝球焊机金丝检测技术

在应用于三极管压焊的全自动金丝球焊机中,金丝检测是确保压焊过程工艺质量的关键技术。通过设计金丝的打火失球检测和第一焊点、第二焊点压焊失败检测电路,实现金丝球焊机的金丝压焊效果自动检测功能。实验证明,所设计的检测电路完全满足压焊工艺质量的要求。     

声表面波器件内连技术的发展趋势探讨

随着SAW器件向小型化、轻型化的发展,传统的引线键合技术已对其形成严重制约。倒装焊技术在30年前发展起来,它解决了器件小型化发展的问题,并与平行封焊等工艺手段一起,促进了表面贴装技术（SMT）的发展,也越来越多地用于其他工业中。文章介绍了传统线焊工艺的局限性,倒装焊工艺的核心技术以及对面临的困难可能的解决方法。     

第一顺序键合引脚失效分析及键合可靠性提高

文章分析了一例采用金丝热超声键合电路在工艺监控过程中的键合强度检测合格,在高温稳定性烘焙后其引线抗拉强度同样符合MIL-STD-883G方法2011．7的要求,但电路在使用中出现第一顺序键合引脚开路现象。经分析是由于芯片键合区（压点）的材料、结构、键合工艺参数处于工艺下界,以及此类缺陷不能通过键合引线抗拉强度在线监测（包括125℃下的24h高温贮存后的检测）检测出而导致。最后针对缺陷所在,通过改进检测方法、键合工艺设置等消除了键合缺陷,并提高了键合可靠性。     

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.     

双键合点破坏性引线键合拉力试验的测量误差分析

在双键合点破坏性拉力试验中,吊钩位置及引线的弧线高度会直接影响测量结果,但在GJB 548A中对此并未作出严格的规定。基于此,本文就以上两因素对测量值大小的具体影响进行了讨论,并针对不同的情况提出了相应的改进措施。分析表明,当放置吊钩位置的误差为±10％时,同时当吊钩与两边引线的夹角均为120度,由此所造成的测量偏差为-5～0％,但当两引线间的夹角减小至100度时,测量偏差将达20～29％。可利用带标尺的目镜控制吊钩的位置,同时建议将测试完成后两引线间的夹角大小作为一测试的参数,从而可在一定程度上减小测量的误差,并使得不同测试结果具有直接的可比性。