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铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用
铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

一、简介

目前超过90%的集成电路的封装是采用引线键合技术,引线键合,又称线焊。即用金属细丝将裸芯片电极焊区与电子封装外壳的输入,输出引线或基板上的金属布线焊区连接起来。连接过程一般通过加热、加压、超声等能量,借助键合工具“劈刀”实现。按外加能量形式的不同,引线键合可分为热压键合、超声键合和热超声键合。按劈刀的不同,可分为楔形键合和球形键合。

引线键合工艺中所用导电丝主要有金丝、铜丝和铝丝,由于金丝价格昂贵、成本高,并且Au/Al金属学系统易产生有害的金属间化合物,使键合处产生空腔,电阻急剧增大,导电性破坏甚至产生裂缝,严重影响接头性能。因此人们一直尝试使用其它金属替代金,由于铜丝价格便宜、成本低、具有较高的导电导热性,并且Cu/Al金属间化合物生长速于Au/Al,不易形成有害的金属间化合物。近年来,铜丝引线键合日益引起人们的兴趣。

二、铜丝键合的工艺

当今,全球的IC制造商普遍采用3种金属互连工艺,即:铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺,金丝与晶片铜金属化层的键合工艺以及铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺。近年来第一种工艺用得最为广泛,后两者则是今后的发展方向。

1. 铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺

近年来,人们对铜丝焊、劈刀材料及新型的合金焊丝进行了一些新的工艺研究,克服了铜易氧化及难以焊接的缺陷。采用铜丝键合不但使封装成本下降,更主要的是作为互连材料,铜的物理特性优于金。特别是采用以下’3种新工艺,更能确保铜丝键合的稳定性。

(1)充惰性气体的EFO工艺:常规用于金丝球焊工艺中的EFO是在形成焊球过程中的一种电火花放电。但对于铜丝球焊来说,在成球的瞬间,放电温度极高,由于剧烈膨胀,气氛瞬时呈真空状态,但这种气氛很快和周围的大气相混合,常造成焊球变形或氧化。氧化的焊球比那些无氧化层的焊球明显坚硬,而且不易焊接。新型EFO工艺是在成球过程中增加惰性气体保护功能,即在一个专利悬空管内充入氮气,确保在成球的一瞬间与周围的空气完全隔离,以防止焊球氧化,焊球质量极好,焊接工艺比较完善。这种新工艺不需要降低周围气体的含氧量,用通用的氮气即可,因此降低了成本。

(2)OP2工艺:铜丝球焊和金丝球焊的正常焊接温度为175-225℃。在该温度范围内,铜线很快被氧化,如果表面没有保护层就无法焊接。所以需要进行抗氧化的表面处理形成可靠的可焊接表面层。

(3)MRP工艺:丝焊键合工艺的有限元模型的建立为焊接材料和工具图形的效果提供了新的认识。通过金丝焊球和铜丝焊球的变形而产生的压力图形比较,可以看出在铜丝球焊过程中的底层焊盘的力要大一些。同样高度的铜、金焊球,铜焊球的焊接压力大,硬度明显高于金,但比金焊球容易变形。硬度和模量是焊丝的主要参数。为降低其硬度,以前人们是依靠采用纯度高达99.999%或99.9999%的铜,因为纯度低则硬度高。

目前最新的方法是结合专利的焊接和焊丝制造工艺,在降低模量的同时提高了焊接质量和产量。MRP工艺可以提高铜焊点的拉伸强度,一般对于10um直径的Cu来说,采用MRP的焊接强度可达5-6g,若不采用MRP,焊接强度仅有1-2g。此外,还可改善由细直径焊接头和细间距劈刀产生的铜球焊接点的失效模式。

2. 金丝与晶片铜金属化层的键合工艺

焊区间距降低到55um以下后,金丝球焊工艺可以代表许多元器件铜金属化互连的整体级别。金是贵金属,不需要球成型的保护性气体。然而未受保护的晶片金属化铜在正常工艺温度下易氧化。因此,在组装工艺即划片、芯片粘结、热固化以及丝焊键合过程中,需要加入特殊的清洗、保护性表面处理和OP2工序中以防金属化铜的氧化。试验证实,铜丝焊球的形状及剪切强度在铜金属化焊盘上与铝金属化焊盘上的质量一样。但是金、铜的扩散率明显低于金-铝。金-铜金属间的化合成型较低,很少出现空洞,因而可靠性高于金-铝。

3. 铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺

元器件的工作速度是铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺发展的主要驱动力。铜楔焊是在室温下进行的焊接工艺,而球焊接则需要提高温度来辅助焊球成型。楔焊接的一个主要缺点是其焊接速度低于球焊接。然而,目前较新型的楔焊机在生产率和精确度方面都取得了显著的提高,可达到每秒5根丝的生产速率,而且焊丝间距为50um。因此,这种铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺能满足最佳功能与特性设计要求。其中:(1)有超长或跨接键合丝的封装设计,焊丝直径小于20um。(2)金丝直径小于17um时,其阻抗或电阻特性很难满足一些封装要求,而铜丝的导电率比金丝高,直径也小于金丝;(3)铜丝具有超强的电特性,可满足数据传输速率和射频要求

三、铜丝键合的优缺点

铜丝键合的优点,铜丝已经很成功地应用于镀Ag/Ni引线、铝金属化层以及铜金属化层

的键合中。影响焊接成型以及焊接可靠性的一个关键因素是焊丝与金属化层之间金属间化合物的增长速率。在焊接过程中,焊丝与金属化层的扩散速率越低,金属间化合物的增长速率就越低,而使接触电阻值低,产生的热量就少。而铜丝球焊的金属间渗透明显低于金丝球焊。这就意味着铜、铝界面比金、铝界面的电阻率更低、热量更小、封装寿命长即可靠性更高,更能满足焊接强度的要求。对于金7 铝焊点来说,它的剪切表面是在焊球内部,穿过球体。而铜-铝焊点的剪切面是穿过铝焊区,明显比金丝的强度高。铜焊球和金属间界面层都比铝焊区坚硬。

然而,铜丝键合也存在一些金丝键合所不易出现的缺陷,主要有基板裂纹、硅坑、接头强度低和虚焊等。这些缺陷严重影响了铜丝键合的大规模应用。

四、铜合金的应用

铜及铜合金是人类应用最早的金属,也是应用最广泛的金属材料之一。铜的导电率和导热率仅次于银,工艺性能优良,价格远比铁镍42合金便宜,作为引线框架用材料的关键是强度问题,纯铜的强度只有铁镍42合金的1/2。但是,铜具有另一个极为优势的性能,这就是很容易与其它元素形成合金,通过合金化完全可将其强度提高到相当于铁镍42合金的水平,同时其导电率可以提高15~20倍,铜合金现成为主导的引线框架材料。

引线框架用铜合金大致分为铜-铁系、铜-镍-硅系、铜-铬系、铜-镍-锡系(JK-2合金)等,三元、四元等多元系铜合金能够取得比传统二元合金更优的性能,更低的成本,铜-铁系合金的牌号最多,具有较好的机械强度,抗应力松弛特性和低蠕变性,是一类很好的引线框架材料。由于引线框架制作及封装应用的需要,除高强度、高导热性能外,对材料还要求有良好的钎焊性能、工艺性能、蚀刻性能、氧化膜粘接性能等。

铜合金引线框架充分发挥了以铜为基体的高导电、导热特性和复合材料的高强度、高硬度、低热膨胀系数的特性,因而具有良好的综合性能。采用新的工艺技术和新的材料体系,研发铜合金引线框架及IC封装材料已显示出良好的发展前景,将成为一个极具吸引力的市场

参考文献:

[1]. https://www.wendangku.net/doc/403430989.html,/

[2].田春霞. 电子封装用导电丝材料及发展. 稀有金属,2003年11月,第27卷第6期.

[3].黄华都东常保华. 铜丝引线键合技术的发展.综述焊接专题,2008年第12期.

[4]Salim L. Khoury, David J Burkhard, David P Galloway, Tomas A Scharr. A Comparison of

Copper and Gold Wire Bonding on Integrated Circuit Devices. IEEE, December 1990.

[5]Kenji Toyozawa, Kazuya Fujita, Syozo Minamide, Takamichi Maeda. Development of Copper Wire Bonding Application Technology. IEEE, December 1990.

金线和铜线的差别

铜线和金线的优缺点 1 引言丝球焊是引线键合中最具代表性的焊接技术,它是在一定的温度下,作用键合工具劈刀的压力,并加载超声振动,将引线一端键合在IC芯片的金属法层上,另一端键合到引线框架上或PCB便的焊盘上,实现芯片内部电路与外围电路的电连接,由于丝球焊操作方便、灵活、而且焊点牢固,压点面积大(为金属丝直径的2.5-3倍),又无方向性,故可实现高速自动化焊接[1]。丝球焊广泛采用金引线,金丝具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点,广泛应用于集成电路,铝丝由于存在形球非常困难等问题,只能采用楔键合,主要应用在功率器件、微波器件和光电器件,随着高密度封装的发展,金丝球焊的缺点将日益突出,同时微电子行业为降低成本、提高可靠性,必将寻求工艺性能好、价格低廉的金属材料来代替价格昂贵的金,众多研究结果表明铜是金的最佳替代品[2-6]。 铜丝球焊具有很多优势:(1)价格优势:引线键合中使用的各种规格的铜丝,其成本只有金丝的1/3-1/10。(2)电学性能和热学性能:铜的电导率为0.62(μΩ/cm)-1,比金的电导率[0.42(μΩ/cm)-1]大,同时铜的热导率也高于金,因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流,使得铜引线不仅用于功率器件中,也应用于更小直径引线以适应高密度集成电路封装;(3)机械性能:铜引线相对金引线的高刚度使得其更适合细小引线键合;(4)焊点金属间化合物:对于金引线键合到铝金属化焊盘,对界面组织的显微结构及界面氧化过程研究较多,其中最让人们关心的是"紫斑"(AuAl2)和"白斑"(Au2Al)问题,并且因Au和Al两种元素的扩散速率不同,导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能[7,8],对于铜引线键合到铝金属化焊盘,研究的相对较少,Hyoung-Joon Kim等人[9]认为在同等条件下,Cu/Al界面的金属间化合物生长速度比Au/Al界面的慢10倍,因此,铜丝球焊焊点的可靠性要高于金丝球焊焊点。 1992年8月,美国国家半导体公司开始将铜丝球焊技术正式运用在实际生产中去,但目前铜丝球焊所占引线键合的比例依然很少,主要是因此铜丝球焊技术面临着一些难点:(1)铜容易被氧化,键合工艺不稳定,(2)铜的硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝。键合时需要施加更大的超声能量和键合压力,因此容易对硅芯片造成损伤甚至是破坏。本文采用热压超声键合的方法,分别实现Au引

LED 铜线和金线的优缺点

这里有一份铜线和金线的详细试验结果与分析 1引言 丝球焊是引线键合中最具代表性的焊接技术,它是在一定的温度下,作用键合工具劈刀的压力,并加载超声振动,将引线一端键合在IC 芯片的金属法层上,另一端键合到引线框架上或PCB便的焊盘上,实现芯片内部电路与外围电路的电连接,由于丝球焊操作方便、灵活、而且焊点牢固,压点面积大(为金属丝直径的2.5-3倍),又无方向性,故可实现高速自动化焊接[1]。 丝球焊广泛采用金引线,金丝具有电导率大、耐腐蚀、韧性好等优点,广泛应用于集成电路,铝丝由于存在形球非常困难等问题,只能采用楔键合,主要应用在功率器件、微波器件和光电器件,随着高密度封装的发展,金丝球焊的缺点将日益突出,同时微电子行业为降低成本、提高可靠性,必将寻求工艺性能好、价格低廉的金属材料来代替价格昂贵的金,众多研究结果表明铜是金的最佳替代品[2-6]。 铜丝球焊具有很多优势: (1)价格优势:引线键合中使用的各种规格的铜丝,其成本只有金丝的1/3-1/10。 (2)电学性能和热学性能:铜的电导率为0.62(μΩ/cm)-1,比金的电导率[0.42(μΩ/cm)-1]大,同时铜的热导率也高于金,因此在直径相同的条件下铜丝可以承载更大电流,使得铜引线不仅用于功率器件中,也应用于更小直径引线以适应高密度集成电路封装;

(3)机械性能:铜引线相对金引线的高刚度使得其更适合细小引线键合; (4)焊点金属间化合物:对于金引线键合到铝金属化焊盘,对界面组织的显微结构及界面氧化过程研究较多,其中最让人们关心的是"紫斑"(AuAl2)和"白斑"(Au2Al)问题,并且因Au和Al两种元素的扩散速率不同,导致界面处形成柯肯德尔孔洞以及裂纹。降低了焊点力学性能和电学性能[7,8],对于铜引线键合到铝金属化焊盘,研究的相对较少,Hyoung-JoonKim等人[9]认为在同等条件下,Cu/Al 界面的金属间化合物生长速度比Au/Al界面的慢10倍,因此,铜丝球焊焊点的可靠性要高于金丝球焊焊点。 1992年8月,美国国家半导体公司开始将铜丝球焊技术正式运用在实际生产中去,但目前铜丝球焊所占引线键合的比例依然很少,主要是因此铜丝球焊技术面临着一些难点: (1)铜容易被氧化,键合工艺不稳定, (2)铜的硬度、屈服强度等物理参数高于金和铝。键合时需要施加更大的超声能量和键合压力,因此容易对硅芯片造成损伤甚至是破坏。 本文采用热压超声键合的方法,分别实现Au引线和Cu引线键合到Al-1%Si-0.5%Cu金属化焊盘,对比考察两种焊点在200℃老化过程中的界面组织演变情况,焊点力学性能变化规律,焊点剪切失效模式和拉伸失效模式,分析了焊点不同失效模式产生的原因及其和力学性能的相关关系。

引线键合工艺

MEMS器件引线键合工艺(wire bonding) 2007-2-1 11:58:29 以下介绍的引线键合工艺是指内引线键合工艺。MEMS芯片的引线键合的主要技术仍然采用IC芯片的引线键合技术,其主要技术有两种,即热压键合和热超声键合。引线键合基本要求有: (1)首先要对焊盘进行等离子清洗; (2)注意焊盘的大小,选择合适的引线直径; (3)键合时要选好键合点的位置; (4)键合时要注意键合时成球的形状和键合强度; (5)键合时要调整好键合引线的高度和跳线的成线弧度。 常用的引线键合设备有热压键合、超声键合和热超声键合。 (1)热压键合法:热压键合法的机制是低温扩散和塑性流动(Plastic Flow)的结合,使原子发生接触,导致固体扩散键合。键合时承受压力的部位,在一定的时间、温度和压力的周期中,接触的表面就会发生塑性变形(Plastic Deformation)和扩散。塑性变形是破坏任何接触表面所必需的,这样才能使金属的表面之间融合。在键合中,焊丝的变形就是塑性流动。该方法主要用于金丝键合。

(2)超声键合法:焊丝超声键合是塑性流动与摩擦的结合。通过石英晶体或磁力控制,把摩擦的动作传送到一个金属传感器(Metal“HORN”)上。当石英晶体上通电时,金属传感器就会伸延;当断开电压时,传感器就会相应收缩。这些动作通过超声发生器发生,振幅一般在4-5个微米。在传感器的末端装上焊具,当焊具随着传感器伸缩前后振动时,焊丝就在键合点上摩擦,通过由上而下的压力发生塑性变形。大部分塑性变形在键合点承受超声能后发生,压力所致的塑变只是极小的一部分,这是因为超声波在键合点上产生作用时,键合点的硬度就会变弱,使同样的压力产生较大的塑变。该键合方法可用金丝或铝丝键合。 (3)热超声键合法这是同时利用高温和超声能进行键合的方法,用于金丝键合。三种各种引线键合工艺优缺点比较: 1、引线键合工艺过程 引线键合的工艺过程包括:焊盘和外壳清洁、引线键合机的调整、引线键合、检查。外壳清洁方法现在普遍采用分子清洁方法即等离子清洁或紫外线臭氧清洁。 (1)等离子清洁——该方法采用大功率RF源将气体转变为等离子体,高速气体离子轰击键合区表面,通过与污染物分子结合或使其物理分裂而将污染物溅射除去。所采用的气体一般为O2、Ar、N2、80%Ar+20%O2,或80%O2+20%Ar。另外O2/N2等离子也有应用,它是有效去除环氧树脂的除气材料。 (2)外线臭氧清洁通过发射184.9mm和253.7mm波长的辐射线进行清洁。过程如下: 184.9 nm波长的紫外线能打破O2分子链使之成原子态(O+O),原子态氧又与其它氧分子结合形成臭氧O3。在253.7nm波长紫外线作用下臭氧可以再次分解为原子氧和分子氧。水分子可以被打破形成自由的OH-根。所有这些均可以与碳氢化合物反应以生成CO2+H2O,并最终以气体形式离开键合表面。253.7nm波长紫外线还能够打破碳氢化合物的分子键以加速氧化过程。尽管上述两种方法可以去除焊盘表面的有机物污染,但其有效性强烈取决于特定的污染物。例如,氧等离子清洁不能提高Au厚膜的可焊性,其最好的清洁方法是O2+Ar 等离子或溶液清洗方法。另外某些污染物,如Cl离子和F离子不能用上述方法去除,因为可形成化学束缚。

铜丝键合工艺在微电子封装中的应用

铜丝键合工艺在微电子封装中的应用 赵钰 1引言 当今半导体行业的一些显著变化直接影响到IC互连技术,其中有3大因素推动着互连技术的发展。第一是成本,也是主要因素,目前金丝键合长度超过5mm,引线数达到400以上,封装成本超过0.20美元。而采用铜丝键合新工艺不但能降低器件制造成本,而且其互连强度比金丝还要好。它推动了低成本、细间距、高引出端数器件封装的发展。第二是晶片线条的尺寸在不断缩小,器件的密度增大、功能增强。这就需要焊区焊点极小的细间距、高引出端数的封装来满足上述要求。第三是器件的工作速度,出现了晶片铝金属化向铜金属化的转变。因为晶片的铜金属化可以使电路密度更高、线条更细。对于高速器件的新型封装设计来说,在封装市场上选择短铜丝键合并且间距小于50μm的铜焊区将成为倒装焊接工艺强有力的竞争对手。表1列出铜作为键合材料用于IC封装中的发展趋势。 表1材料组合 细引线晶片上的焊区金属化应用时间 铜(Cu)Al 1989年 金(Au) Cu+溅射铝(Al)的焊区 2000年 Au Cu+镀镍/金(Ni/Au)焊区2000年 Au Cu+OP2(抗氧化工艺) 2001年 Cu Cu 2002年~将来 2铜丝键合工艺的发展 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。当时,行业的标准封装形式为18个~40个引线的塑料双列直插式封装,其焊区间距为150μm~200μm,焊球尺寸为100μm~125μm,丝焊的长度很难超过3mm。与现在的金丝用量相比,在当时的封装中金丝用得很少。所以,实际上金的价格并不是主要问题。此外,在大批量、高可靠的产品中,金丝球焊工艺要比铜丝球焊工艺更稳定更可靠。然而,随着微电子行业新工艺和新技术的出现及应用,当今对封装尺寸和型式都有更高、更新的要求。首先是要求键合丝更细,封装密度更高而成本更低。一般在细间距的高级封装中,引出端达500个,金丝键合长度大于5mm,其封装成本在0.2美元以上。与以前相比,丝焊的价格成为封装中的重要问题。表2列出铜和金的封装成本比较。由此,专家们又看中了铜丝,在经过新工艺如新型EFO(电子灭火)、OP2(抗氧化工艺)及MRP(降低模量工艺)(这些工艺在下文中将作详细说明)的改进后,使铜丝键合比金丝键合更牢固、更稳定。尤其是在大批量的高引出数、细间距、小焊区的IC封装工艺中,成为替代 金丝的最佳键合材料。 表2长5mm、直径为1μm的金丝和铜丝封装成本比较

铜丝引线键合技术的发展

铜丝引线键合技术的发展 摘要铜丝引线键合有望取代金丝引线键合,在集成电路封装中获得大规模应用。论文从键合工艺﹑接头强度评估﹑键合机理以及最新的研究手段等方面简述了近年来铜丝引线键合技术的发展情况,讨论了现有研究的成果和不足,指出了未来铜丝引线键合技术的研究发展方向,对铜丝在集成电路封装中的大规模应用以及半导体集成电路工业在国内高水平和快速发展具有重要的意义。 关键词集成电路封装铜丝引线键合工艺 1.铜丝引线键合的研究意义 目前超过90%的集成电路的封装是采用引线键合技术。引线键合(wire bonding)又称线焊,即用金属细丝将裸芯片电极焊区与电子封装外壳的输入/输出引线或基板上的金属布线焊区连接起来。连接过程一般通过加热﹑加压﹑超声等能量借助键合工具(劈刀)实现。按外加能量形式的不同,引线键合可分为热压键合﹑超声键合和热超声键合。按劈刀的不同,可分为楔形键合(wedge bonding)和球形键合(ball bonding)。目前金丝球形热超声键合是最普遍采用的引线键合技术,其键合过程如图1所示。 由于金丝价格昂贵﹑成本高,并且Au/Al金属学系统易产生有害的金属间化合物,使键合处产生空腔,电阻急剧增大,导电性破坏甚至产生裂缝,严重影响接头性能。因此人们一直尝试使用其它金属替代金。由于铜丝价格便宜,成本低,具有较高的导电导热性,并且金属间化合物生长速率低于Au/Al,不易形成有害的金属间化合物。近年来,铜丝引线键合日益引起人们的兴趣。 但是,铜丝引线键合技术在近些年才开始用于集成电路的封装,与金丝近半个世纪的应用实践相比还很不成熟,缺乏基础研究﹑工艺理论和实践经验。近年来许多学者对这些问题进行了多项研究工作。论文将对铜丝引线键合的研究内容和成果作简要的介绍,并从工艺设计和接头性能评估两方面探讨铜丝引线键合的研究内容和发展方向。

引线键合技术进展

引线键合技术进展 晁宇晴1,2,杨兆建1,乔海灵2 (1.太原理工大学,山西 太原 030024;2.中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原 030024) 摘 要:引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法,球键合和楔键合是引线键合的两种基本形式,热压超声波键合工艺因其加热温度低、键合强度高、有利于器件可靠性等优势而取代热压键合和超声波键合成为键合法的主流,提出了该技术的发展趋势,劈刀设计、键合材料和键合设备的有效集成是获得引线键合完整解决方案的关键。 关键词:引线键合;球键合;楔键合;超声键合;集成电路 中图分类号:T N305 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2007)04-0205-06 Progress on Technology of W i re Bondi n g CHAO Y u-q i n g1,2,YANG Zhao-ji a n1,Q I AO Ha i-li n g2 (1.Ta i yuan Un i versity of Technology,Ta i yuan 030024,Ch i n a 2.CETC No.2Research I n stitute,Ta i yuan 030024,Ch i n a) Abstract:W ire bonding holds the leading positi on of connecti on ways because of its si m p le tech2 niques,l ow cost and variety f or different packaging f or m s.D iscuss and analyz the research p r ogress of wire bonding p r ocess,materials,devices and mechanis m of ultras onic wire bonding.The main p r ocess para me2 ters and op ti m izati on methods were listed.Ball bonding and W edge bonding are the t w o funda mental f or m s of wire bonding.U ltras onic/ther mos onic bonding beca me the main trend instead of ultras onic bonding and ther mos onic bonding because of its l ow heating te mperature,high bonding strength and reliability.A de2 vel opment tendency of wire bonding was menti oned.The integrati on of cap illaries design,bonding materi2 als and bonding devices is the key of integrated s oluti on of wire bonding. Key words:W ire bonding;Ball bonding;W edge bonding;U ltras onic wire bonding;I C D ocu m en t Code:A Arti cle I D:1001-3474(2007)04-0205-06 随着集成电路的发展,先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。半导体封装内部芯片和外部管脚以及芯片之间的连接起着确立芯片和外部的电气连接、确保芯片和外界之间的输入/输出畅通的重要作用,是整个后道封装过程中的关键。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[1]。 引线键合是以非常细小的金属引线的两端分别与芯片和管脚键合而形成电气连接。引线键合前,先从金属带材上截取引线框架材料(外引线),用热 作者简介:晁宇晴(1975-),女,工程硕士,工程师,主要从事电子专用设备的研制与开发工作。502 第28卷第4期2007年7月 电子工艺技术 Electr onics Pr ocess Technol ogy

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用 一、简介 目前超过90%的集成电路的封装是采用引线键合技术,引线键合,又称线焊。即用金属细丝将裸芯片电极焊区与电子封装外壳的输入,输出引线或基板上的金属布线焊区连接起来。连接过程一般通过加热、加压、超声等能量,借助键合工具“劈刀”实现。按外加能量形式的不同,引线键合可分为热压键合、超声键合和热超声键合。按劈刀的不同,可分为楔形键合和球形键合。 引线键合工艺中所用导电丝主要有金丝、铜丝和铝丝,由于金丝价格昂贵、成本高,并且Au/Al金属学系统易产生有害的金属间化合物,使键合处产生空腔,电阻急剧增大,导电性破坏甚至产生裂缝,严重影响接头性能。因此人们一直尝试使用其它金属替代金,由于铜丝价格便宜、成本低、具有较高的导电导热性,并且Cu/Al金属间化合物生长速于Au/Al,不易形成有害的金属间化合物。近年来,铜丝引线键合日益引起人们的兴趣。 二、铜丝键合的工艺 当今,全球的IC制造商普遍采用3种金属互连工艺,即:铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺,金丝与晶片铜金属化层的键合工艺以及铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺。近年来第一种工艺用得最为广泛,后两者则是今后的发展方向。 1. 铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺 近年来,人们对铜丝焊、劈刀材料及新型的合金焊丝进行了一些新的工艺研究,克服了铜易氧化及难以焊接的缺陷。采用铜丝键合不但使封装成本下降,更主要的是作为互连材料,铜的物理特性优于金。特别是采用以下’3种新工艺,更能确保铜丝键合的稳定性。 (1)充惰性气体的EFO工艺:常规用于金丝球焊工艺中的EFO是在形成焊球过程中的一种电火花放电。但对于铜丝球焊来说,在成球的瞬间,放电温度极高,由于剧烈膨胀,气氛瞬时呈真空状态,但这种气氛很快和周围的大气相混合,常造成焊球变形或氧化。氧化的焊球比那些无氧化层的焊球明显坚硬,而且不易焊接。新型EFO工艺是在成球过程中增加惰性气体保护功能,即在一个专利悬空管内充入氮气,确保在成球的一瞬间与周围的空气完全隔离,以防止焊球氧化,焊球质量极好,焊接工艺比较完善。这种新工艺不需要降低周围气体的含氧量,用通用的氮气即可,因此降低了成本。

绝缘引线键合技术的应用

绝缘引线键合技术的应用 作者:()、() ,公司 随着半导体封装持续朝着多引脚、小间距及多列多层叠的方向发展,引线键合技术正面临越来越大的挑战。被称为的绝缘引线键合技术已经在2006年路线图上被提出,作为一种可行的、经济的解决方案实现复杂封装,提高封装性能和高密度封装的成品率。要成功实施绝缘引线键合技术,必须做到将此技术以低成本集成到现有的封装基础设备中。具体来说,就要求绝缘引线键合技术能在现有的引线键合平台上达到现有的标准、规范和性能。 绝缘引线键合的优势 电子连接重要的第一步是芯片级别连接,也被称为第一级连接。这一连接将在很大程度上决定可以从芯片上获得多少性能。性能虽然很关键,但是产品经理也不会因此就忽视其他经济因素。对封装技术而言一个全面的利益/成本分析必须包括以下几个方面,即对成本、性能、尺寸/密度、和上市时间的评估。 芯片到芯片或芯片到基板的第一级连接技术中,有两种方式一直在工业中占主导地位,即引线键合和倒装芯片。其中引线键合,由于其灵活性和经济性,在市场中占90%以上。 但是,在绝缘引线键合出现之前,引线键合的局限性在于连接被限制在芯片的四周,当芯片数量增加时,就需要使用区域阵列技术,使芯片的不再被局限在芯片的四周。引线键合的另外一个问题是长的、平行的引线之间的自感应,这点可以通过使用交叉和紧密排放的绝缘引线得以缓解。 绝缘引线键合有人们熟知的众多优点。从整体利益/成本分析,绝缘引线键合可以提供最优的成本,即能够使用最低成本的引线键合设备;从性能方面分析,绝缘引线键合能够在芯片单位面积上提供更多的连接点,使用低成本的更小的芯片,降低键合点的限制。 另外,绝缘引线键合能够以最高的带宽将芯片直接连接起来,降低了芯片的叠层和基板

集成电路封装中的引线键合技术研究

集成电路封装中的引线键合技术研究 发表时间:2019-08-30T17:12:20.510Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:吴栋华 [导读] 摘要:本文以集成电路封装系统为研究对象,对其中的引线键合技术的工艺内容进行研究分析。 晟碟信息科技(上海)有限公司上海 200241 摘要:本文以集成电路封装系统为研究对象,对其中的引线键合技术的工艺内容进行研究分析。在简要介绍引线键合技术基础的前提下,分析多种类型的键合技术,并重点在键合技术基础条件上,就温度、时间、键合工具、引线材料、键合机理这四方面内容进行细化说明。 关键词:集成电路;封装处理;引线缝合 引言 集成电路封装技术,受到电气设备高速发展的影响,在行业领域与科技条件的带动下,呈现出了高速率的发展条件。为了适应整体行业的发展状态,需要对其中的技术条件进行升级,尤其在键合技术内容中,需在简要介绍基本概念内容的基础上,引出整体技术应用要点,为相关研究提供参阅材料。 一、引线键合技术概述 引线键合技术,将技术细线作为材料与技术基础,通过对热、压力、超声波等能量条件的利用,实现金属引线与基板焊盘之间的紧密焊合状态。此项技术,是芯片技术领域中极为常见的技术手段,是维护电力互联状态、执行信息通信功能的基础性技术条件。在理性的控制状态下,引线与极板之间,会出现电子共享或原子扩散,并在联众金属间,出现原子量级的键合状态。功能属性上,引线键合技术,将核心元件作为工作对象,对其行使导出与引入功能,以此展示自身技术条件在集成电路封装中的技术应用价值。 二、多类型键合技术分析 集成电路的设置,可以分为多道操作工艺,并在磨片、划片、装片、烘箱、键合、塑封等多项技术工序中,完成整体的技术管理。在IC封装技术条件下,芯片与引线之间的连接状态,是电源与信息号连接的基础,在连接方式上,呈现出倒装焊、载带自动焊、引线键合三种技术类型。在应用条件上,引线键合表现出明显的技术优势。而在传统封装条件下,引线键合技术也表现出一定的特异化内容,通常会使用球形焊接的流程工艺形式。 球形焊接技术,首先要设置第一点焊接,并将其位置固定在芯片表面。然后通过线弧的成型处理,引导出第二点焊接,并将其设置在引线框架或者基板的表面。技术原理上,通过离子化的空气间隙,引导出“电子火焰熄灭”现象,并在形成金属球的过程中,产生所谓的自由空气球,表现出技术条件下独有的特征属性。而在键合处理的过程中,这一技术条件,表现出了明显的精度优势,可以分别在不同的方向上作出补偿控制点,以此保证整体焊接处理的合理状态[1]。 整体角度出发,键合技术需遵照基本的工艺条件设置需求,在基础设备、键合时间、键合温度等多方面内容的控制条件下,保证整体键合操作工艺的合理化状态。尤其在键合机台压与功率的控制上,应尊重超声功率的基本应用条件,将焊线与接触面保持在相对较为松软的条件下,在输入能量的同时,保证物质分子态结构之间的嵌合,完成新形状的塑造。 三、键合技术的基础条件说明 (一)温度条件 温度是控制键合操作的重要指标,对整体技术的应用合理性状态,有着直接且绝对的影响。适当的温度条件,是执行引线键合的基础。在键合处理中,温度所产生的能量条件,会消除在键合接触面中产生的氧化物质,可以有效地提高键合处理的技术效果。针对这一问题,技术领域进行了大量的研究实践分析,并确定了统一的键合操作最优温度状态。通常情况下,将200℃-240℃,作为最优化的键合消耗条件,如果键合处理中的环境温度低于这一温度条件,就无法发挥消除氧化层的技术处理效果。反之,如果高于这一温度区间,对键合技术的应用条件,也会造成危害,并在接触面上,增加出现氧化物的概率。因此,需要对键合的温度进行系统化的控制,使其在相应的温度区间中,维护键合技术处理的有效性,提高整体集成封装技术的适应性条件。 (二)时间条件 键合操作,是一个流程化的技术过程中,虽然所用的时间相对较为短暂,但在整体的键合处理中,也会随着键合点位置的变化,表现出明显的差异性条件。通常情况下,键合处理所消耗的实践越长,键合球吸收的能量也就相对越多,这一条件,直接增加了键合接触界面的直径参数。此时,会对键合界面的强度起到明显的强化效果,但是这种条件也会相应的缩减键合的强度。同时,如果键合的时间过长,会大大的增加键合点的范围,增加键合空洞的形成概率。因此,键合处理的技术过程中,需要对实际技术条件进行分析,在确定具体应用环境的同时,合理控制键合时间,以此保证整体键合处理的有效性,为整体集成电路封装处理的优化奠定基础。 (三)键合工具 引线键合处理中,需要使用特定的提供具设备,在执行能量传递工作的过程中,保证操作界面的良性键合效果。通常情况下,键合设备工具,需要针对键合技术的应用形式,分别对超声波、热量、压力等不同类型的能量形态进行传递了,同时还需要将键合所用的引线材料固定的工具上,以此保证技术操作处理的有效性。而不同的键合处理方法与流程,所选用的键合工具也有所差异[2]。例如,在楔形键合技术中,主要通过楔形劈刀设备,完成键合操作,而其材质,主要由碳钛合金或者钨碳材料组成。又如,在球形键合技术中,会将毛细管劈刀设备作为操作工具,而其材质大多为陶瓷材料,明显的区别于楔形键合设备。另外,无论是哪一种键合工具,其应用中的大小型号,都会对整体键合处理的精度与稳定性状态产生影响,需要得到相关技术人员的重视,并在应用作出必要的调整。 (四)引线材料 引线材料是键合技术处理中的基础,常见的引线多为铜、铝、金等技术材料。铜线的应用最为普遍,在经过键合处理之后,通常无需进行二次封装处理。同时,在使用铜线进行键合处理的过程中,可以有效地降低杂物的出现概率,避免劈刀出现堵塞问题,保证良好的运行状态。在键合处理的过程中,需要重点关注铜丝结构的强度属性与延展性状态,并在优化铜丝纯度的同时,使其应用价值得到保证。另外,在实践过程中发现,在铜丝的引线材料中,适当的加入其它元素的金属物质,会使铜丝在键合处理中发生明显的质量变化,并展现出差异化特征。 以金线为材料基础的键合技术,在实际应用中,也有明显的技术优势,并在封装实务操作中,具有一定代表性。技术操作中,用于金

引线键合

引线键合(wire bonding,WB) 引线键合的定义:用金属丝将芯片的I/O端(内侧引线端子)与相对应的封装引脚或者基板上布线焊区(外侧引线端子)互连,实现固相焊接过程,采用加热、加压和超声能,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,金属细丝是直径通常为20~50微米的Au、Al或者Si—Al丝。 历史和特点 1957 年Bell实验室采用的器件封装技术,目前特点如下: ? 已有适合批量生产的自动化机器; ? 键合参数可精密控制,导线机械性能重复性高; ? 速度可达100ms互连(两个焊接和一个导线循环过程); ? 焊点直径:100 μm↘50μm,↘30 μm; ? 节距:100 μm ↘55 μm,↘35 μm ; ? 劈刀(Wedge,楔头)的改进解决了大多数的可靠性问题; ? 根据特定的要求,出现了各种工具和材料可供选择; ?已经形成非常成熟的体系。 应用范围 低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片互连的主要工艺方法,用于下列封装(适用于几乎所有的半导体集成电路元件,操作方便,封装密度高,但引线长,测试性差) 1.陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片 2.陶瓷和塑料(CerQuads and PQFPs) 3.芯片尺寸封装(CSPs) 4.板上芯片(COB) 两种键合焊盘 1.球形键合 球形键合第一键合点第二键合点2.楔形键合

楔形键合第一键合点第二键合点 三种键合(焊接、接合)方法 引线键合为IC晶片与封装结构之间的电路连线中最常使用的方法。主要的引线键合技术有超音波接合(Ultrasonic Bonding, U/S Bonding)、热压接合(Thermocompression Bonding,T/C Bonding)、与热超音波接合(Thermosonic Bonding, T/S Bonding)等三种。 机理及特点 1.超声焊接:超音波接合以接合楔头(Wedge)引导金属线使其压紧于金属焊盘上,再由楔头输入频率20至60KHZ,振幅20至200μm,平行于接垫平面之超音波脉冲,使楔头发生水平弹性振动,同时施加向下的压力。使得劈刀在这两种力作用下带动引线在焊区金属表面迅速摩擦,引线受能量作用发生塑性变形,在25ms内与键合区紧密接触而完成焊接。常用于Al丝的键合。键合点两端都是楔形。铝合金线为超音波最常见的线材;金线亦可用于超音波接合,它的应用可以在微波元件的封装中见到。 特点:1.适合细丝、粗丝以及金属扁带。 2.不需外部加热,对器件无热影响 3.可以实现在玻璃、陶瓷上的连接 4.适用于微小区域的连接 步骤: 2.热压焊:金属线过预热至约300至400℃的氧化铝(Al 2 O 3 )或碳化钨(WC)等耐火材料所制成的毛细管状键合头(Bonding Tool/Capillary,也称为瓷嘴或焊针),再以电火花或氢焰将金属线烧断并利用熔融金属的表面张力效应使

超声引线键合声学系统技术研究

目录 摘要......................................................... I V ABSTRACT.................................................... V I 目录....................................................... V III 1绪论. (1) 1.1微电子封装概述 (1) 1.1.1微电子封装的相关概念 (1) 1.1.2微电子封装的发展 (3) 1.2 超声引线键合装置 (5) 1.2.1超声引线键合机 (6) 1.2.2 超声引线键合声学系统 (7) 1.3本文主要研究内容 (9) 2超声引线键合声学系统设计 (11) 2.1 引线键合声学系统的变幅杆设计 (11) 2.1.1变幅杆的设计方法 (11) 2.1.2换能器的设计方法 (14) 2.2超声引线键合声学系统设计 (15) 2.2.1变截面杆的四端网络 (16) 2.2.2 有限元模态分析理论基础 (20) 2.2.3 设计实例 (21) 2.3 本章小结 (24) 3超声引线键合声学系统制造 (26) 3.1超声引线键合声学系统工艺分析 (26) 3.2超声引线键合声学系统的变幅杆工艺分析 (28) 3.3小孔加工工艺方法与变幅杆斜小孔加工方法的确定 (30) 3.3.1小孔加工工艺方法 (30) 3.3.2变幅杆斜小孔加工方法确定 (34) 3.4超声引线键合声学系统加工成品 (35) 3.5本章小结 (36) 4超声引线键合声学系统的测试与研究 (37) 4.1声学系统振动参数测量 (37) 4.1.1 振动参数测量仪器及原理 (37) 4.1.2声学系统振动参数测量结果 (40) VIII

键合铜丝

单晶铜丝 各种音频视频信号在传输过程中通过晶界时,都会产生反射、折射等现象使信号变形、失真衰减,而单晶铜极少的晶界或无晶界使传输质量得到根本改善。因此,单晶铜在音视频信号传输方面得到广泛的应用。同样情况,由于芯片输入已高达数千输入引脚的大量增加,使原来的金、铝键合丝的数量及长度也大大增加,致使引线电感、电阻很高,从而也难以适应高频高速性能的要求,在这种情况下,我们同样采取了性价比都优于金丝的单晶铜(ф0.018mm)进行了引线键合,值得可贺的是键合后结果取得了预想不到的成功。作为半导体封装的四大基础材料之一的键合金丝,多年来虽然是芯片与框架之间的内引线,是集成电路封装的专用材料,但是随着微电子工业的蓬勃发展,集成电路电子封装业正快速的向体积小,高性能,高密集,多芯片方向推进,从而对集成电路封装引线材料的要求特细(¢0.016mm),而超细的键合金丝在键合工艺中已不能胜任窄间距、长距离键合技术指标的要求。 特别令我们高兴的是,这种期待与渴望,在“2007年中国半导体封装测试技术与市场研讨会”上,我们公司的单晶铜键合引线新产品被行业协会的专家“发现”,并立即得到大会主席及封装分会理事长毕克允教授的充分肯定和支持。其集成度也达到数千万只晶体管至数亿只晶体管,布线层数由几层发展至10层,布线总长度可高达1.4Km。

作为导体主要材料的铜线,线径要求也越来越细,无氧铜杆由于其多晶组织,就不可避免存在缺陷及在晶界处的氧化物等,从而影响其进一步的拉细加工目前单晶铜线最细可拉到直径0.016mm,基本满足最高要求。为促进技术成果尽快向产业化转移,促进生产力的发展,为此,我们一直期待着能早日为集成电路封装业高尖端技术的应用做出应有的贡献。随着电子工业的迅猛发展,各种电子元件都趋向于微型化、轻量化。 集成电路时信息产品的发展基础,信息产品是集成电路的应用和发展的动力。特别是低弧度超细金丝,大部份主要依赖于进口,占总进口量的45%以上。从此我们将在分会的领导下,将这一新兴的单晶铜键合丝新产品尽早做强做大,走在全国的前列并瞄准国际市场,以满足即将到来的单晶铜键合引线的大量需求。 近几年来,根据国内外集成电路封装业大踏步的快速发展,我公司紧跟这一发展趋势,在全国率先研发生产出单晶铜键合丝,其直径规格最小为ф0.016mm,可达到或超过传统键合金丝引线ф0.025mm 和缉拿和硅铝丝ф0.040mm质量水平。

引线键合工艺及其影响因素的研究完整版新

成都电子机械高等专科学校 毕业论文 题目引线键合工艺及其影响因素的研究 研究引线键合工艺及其影响因素 __着重金丝球键合分析 内容提要 引线键合就是用非常细小的线把芯片上焊盘和引线框架(或者基板)连接起来的过程。金线焊接工艺,是引线键合工艺的一种。它是利用金线将芯片上的信号引出到封装外壳的管脚上的工艺过程。本文主要探讨集成电路封装中金丝球键合工技术以及影响因素。 关键字引线键合工艺热超声焊球形焊接步骤引线键合线弧技术影响因素 WB与塑封的关系 目录 绪论 一 ………………………………………………………集成电路封装测试工艺流程简介 ▲前道工艺▲后道工艺

贴膜注模 研磨激光打印 抛光烘烤 晶片装裱电镀 切割电镀后烘烤 第二道外观检查料片装裱 焊片切割 银浆烘烤去粘 等离子清洗拣装 焊线(wire bond)第四道检查 第三道外观检查测试,包装,出货 二 …………………………金丝球焊线机简述 2.1 …………………………………引线键合工艺介绍 2.2…………………………………引线键合机的介绍 2.2.1…………………………键合机校正系统设计与实现 金球引线键合(Gold Ball Wire Bonding) 循序渐进的键合工艺 2.2.2 …………………………………………………………校正系统设计 2.2.2.1……………………………………………………伺服系统校正 2.2.2.2……………………………………图像系统校正(PRS) 2.2.2.3…………………………………………物料系统校正(MHS) 2.2.2.4……………………………………热台压板电动机校正 2.2.2.5………………………………………前后导轨电动机校正 2.2.2.6…………………………………………进出料电动机校正 2.2.2.7………………………………………键合头十字坐标校正 2.2.2.8 ………………………………………EFO打火高度校正 2.2.2.9 ……………………………………………USG校正 2.2.2.10…………………………………………键合压力校正 三. …………………………………………………引线键合的质量检测 3.1……………………………………对键合焊球形貌外观检测 3.1.1…………………………………………………两键合点的形状 3.1.2…………………………………………键合点在焊盘上的位置

引线键合的失效机理

引线键合的失效机理 小组成员:08521201樊量:什么是引线键合,常用的焊线方法 08023205高乐:键合工艺差错造成的失效 08023207王全:热循环使引线疲劳而失效 08023208高灿:金属间化合物使Au—Al系统失效 08023214徐国旺:内引线断裂和脱键产生的原因及其影响 08023215冯超:内引线断裂和脱键产生的原因及其影响 08023130黄宏耀:键合应力过大造成的失效

目录 1、引线键合---------------------------------------------------3 1.1常用的焊线方法-------------------------------------------3 1.1.1热压键合法--------------------------------------------3 1.1.2超声键合法--------------------------------------------3 1.1.3热超声键合法------------------------------------------3 1.1.4三种各种引线键合工艺优缺点比较------------------------4 1.2引线键合工艺过程-----------------------------------------4 2、键合工艺差错造成的失----------------------------------------6 2.1焊盘出坑------------------------------------------------7 2.2尾丝不一致----------------------------------------------7 2.3键合剥离------------------------------------------------7 2.4引线弯曲疲劳--------------------------------------------7 2.5键合点和焊盘腐蚀----------------------------------------7 2.6引线框架腐蚀--------------------------------------------8 2.7金属迁移------------------------------------------------8 2.8振动疲劳------------------------------------------------8 3、内引线断裂和脱键--------------------------------------------8 4、金属间化合物使Au—Al系统失效-------------------------------9 4.1 Au—Al 系统中互扩散及金属间化合物的形成-----------------9 4.2杂质对Au—Al系统的影响----------------------------------9 4.3改善方法------------------------------------------------10 5、热循环使引线疲劳而失效-------------------------------------10 5.1热循环峰值温度对金相组织的影响--------------------------10 5.2热循环峰值温度对冲击功的影响----------------------------10 5.3引线疲劳------------------------------------------------11 6、键合应力过大造成的失效-------------------------------------11 参考文献-------------------------------------------------------12

引线键合及SMT表面贴装实验报告

一、实验目的及内容 1、熟练掌握铝丝引线键合技术,并找到键合强度最大时的参数 2、掌握金丝键合技术,能够进行稳定的键合操作 3、掌握焊料印刷技术,能够通过漏印技术得到对准精确且均匀的焊料凸点 4、通过贴片机进行元件表面贴装,将元件准确贴装到刷涂焊料的基板上,熟 练操作并掌握基本流程 5、使用再流焊设备将贴装元件与基板形成永久性焊接,并得到再流焊曲线 二、实验原理 1、引线键合是用金属细丝将裸芯片的电极焊区与对应的封装外壳的输入与 输出或者基板上金属布线焊区连接起来。连接过程中,一般通过加热、加压、超声等能量,破坏表面氧化层和污染,产生塑性变形,使界面亲密接触产生电子共享和原子扩散形成焊点。键合时,使用键合工具(劈刀)实现。 试验中铝丝键合采用超声波键合,在常温下,利用超声机振动带动丝与膜进行摩擦,使氧化膜破碎,纯净的金属表面相互接触,通过摩擦产生 的热量使金属之间发生扩散,实现连接。 金丝键合采用热压焊金属丝通过预热至300到400摄氏度的氧化铝或碳化钨等耐火材料所制成的毛细管状键合头,再以电火花或氢焰将金属丝 末端融化,熔化金属丝在表面张力的作用下在末端成球状。键合头再将金 属球下压至已经预热到150到250摄氏度的第一金属焊盘上进行球形结合。 结合时,球因受压力而略变形,此压力变形的目的在于增加结合面积、减 低结合面粗糙度对结合的影响、穿破表面氧化层及其他可能阻碍结合的因 素,以形成紧密的结合。

2、焊膏印刷:在印刷焊膏的过程中,基板被放置在工作台上,通过真空或机 械方式紧的夹持住,并在工具或目检设备的帮助下进行对齐。通过丝网或者漏印版刷涂焊膏。本次试验中采用机械方式加持,目测对准,漏印版进行焊膏涂刷。 3、元器件贴装:贴片机是采用计算机控制的自动贴片设备,在贴片之前编制 好贴片程序,通过程序控制贴片机将元器件准确的贴放到印刷好焊膏或贴片胶的PCB表面相对应的位置上。元件送料器、基板(PCB)是固定的,贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与方向的调整,然后贴放于基板上。 4、再流焊:再流焊过程是利用钎料膏暂时将一个或多个电子元件与焊盘连接, 整个组装结构经过可控热源后,钎料融化,而永久的连接成接头。加热可由组装结构通过再回流炉、红外灯或通过热风钎焊笔形成单个接头而完成。同时测定再回流过程中的温度曲线。 三、实验设备 超声引线键合机、热压金丝球焊机、强度测试仪、焊膏印刷机、SMT贴片机、再流焊设备 四、实验步骤 1、铝丝键合:①打开超声引线键合机,调整观察透镜可以看到清晰的图像, 穿线,进行复位②将操作面板上自动\手动拨到手动挡,高度\跨度拨到高度,按下操作键合按键,转动调节按钮调节第一个焊点高度,释放键合按键,此时第一键合点完成③再次按下键合按钮,调节第二焊点高度,然后将高度\跨度拨到跨度,调节两焊点之间的跨度,释放按键,第二焊点完成④调节功

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