【摘要】：為實現(xiàn)國家主席習(xí)近平提出的強軍夢,國家對國防軍用武器裝備研究經(jīng)費逐年加大投入,以加快武器裝備集成化、信息化、數(shù)字化、智能化發(fā)展。軍用武器裝備由不同功能模塊系統(tǒng)組成,功能模塊一般都由不同型號規(guī)格的器件和各種零部件裝配而成。在某些軍事應(yīng)用領(lǐng)域,光-MOS固體繼電器是功能模塊中輸入輸出信號相互切換最基礎(chǔ)和關(guān)鍵的微電子器件。公司研發(fā)的光-MOS固體繼電器系列產(chǎn)品是為滿足某型號軍用武器裝備提出配套器件小型化、輕量化的要求。光-MOS固體繼電器產(chǎn)品是經(jīng)過微組裝工藝技術(shù)制造出來,主要包括點膠粘片工藝、金絲鍵合工藝、平行封焊工藝,其中金絲鍵合是光-MOS固體繼電器產(chǎn)品微組裝制造工藝中的關(guān)鍵工藝技術(shù)。本課題在查閱大量微組裝相關(guān)技術(shù)資料情況下,從公司實際需求出發(fā),對光-MOS固體繼電器產(chǎn)品生產(chǎn)中急需的金絲鍵合工藝技術(shù)進行開發(fā)。根據(jù)公司現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)和設(shè)備資源,金絲鍵合工藝開發(fā)主要包括如下內(nèi)容:1)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和裸芯片焊盤尺寸大小選擇合適的劈刀型號規(guī)。2)根據(jù)產(chǎn)品功能特性選擇合適的鍵合金絲型號規(guī)格。3)以鍍金陶瓷基板作為鍵合載體結(jié)合設(shè)備說明資料摸透鍵合設(shè)備的運行原理和設(shè)備每一個動作及參數(shù)所控制的具體內(nèi)容。4)根據(jù)裸芯片鍵合焊盤尺寸大小及GJB548B-2005《微電子器件試驗方法和程序》中的相關(guān)要求進行打火燒球工藝參數(shù)的試驗驗證。用奧林巴斯SMT-7顯微鏡對燒球后的金球外徑尺寸進行測試,對所得的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,根據(jù)分析結(jié)果確認打火燒球的工藝參數(shù)(燒球電流、燒球時間)。5)以鍍金陶瓷基板作為鍵合載體,通過鍵合外觀形貌和鍵合強度拉力曲線分布圖確定鍵合工藝參數(shù)范圍,鍵合工藝參數(shù)包括鍵合壓力、鍵合功率、鍵合時間、鍵合溫度。6)以鍍金陶瓷基板作為鍵合載體,通過環(huán)境應(yīng)力試驗優(yōu)化出工藝參數(shù)匹配范圍。7)在優(yōu)化后工藝參數(shù)匹配范圍的基礎(chǔ)上,以芯片鍵合為載體,通過鍵合強度拉力曲線分布圖和環(huán)境應(yīng)力試驗確定芯片鍵合工藝參數(shù)匹配范圍。8)以芯片鍵合為載體,通過Minitab軟件中的田口試驗方法確定最佳芯片鍵合工藝參數(shù)組合。9)最優(yōu)芯片鍵合工藝參數(shù)組合產(chǎn)品批次生產(chǎn)驗證。將工藝試驗驗證后的鍵合工藝參數(shù)組合應(yīng)用于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中,對產(chǎn)品驗證批裝配質(zhì)量情況統(tǒng)計分析,總結(jié)金絲鍵合工藝生產(chǎn)經(jīng)驗,得出金絲鍵合工藝的過程控制要求內(nèi)容。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM58
【圖文】：

子器件試驗方法和程序》中方法 1010.1 溫度方法 2011.1 鍵合強度（破壞性鍵合拉力試驗組合進行鍵合質(zhì)量評估。利用田口試驗方法合工藝參數(shù)開發(fā)過程積累的方法、經(jīng)驗、數(shù)現(xiàn)狀外學(xué)者對鍵合機理進行大量試驗和研究，在年貝爾試驗室研究出了世界第一臺引線鍵合裝年代國外研究人員才真正提出相關(guān)的引線鍵合”的理論。研究者認為金絲鍵合球和被焊材而實現(xiàn)相互擴散，形成的連接[1]。之后的研鍵合過程中發(fā)生側(cè)向的塑性變形，將被鍵合凈的鍵合表面經(jīng)過鍵合力擠壓之后與金絲完

第二章鍵合因素分析與鍵合工藝方式選擇二章 鍵合因素分析與鍵合工藝方式選擇事、導(dǎo)航、微波通信、雷達等高可靠性領(lǐng)域?qū)Χ喙δ芟到y(tǒng)求的背景下，做為航天武器型號配套單位，我廠研發(fā)的光選元器件全部為裸芯片，某型號產(chǎn)品基座組腔體內(nèi)芯片及示。通過環(huán)氧粘接工藝/鍵合工藝/平行封焊工藝等微組裝25μm、φ50μm 金絲鍵合是產(chǎn)品裝配中的關(guān)鍵工藝。而金絲做為基礎(chǔ)和鍵合設(shè)備做為載體，因此本章對其進行概述，合過程步驟。

擴散越大，在接觸面出現(xiàn)均勻的合金增加界面鍵合強度。但過長的時間，會使鍵合點的直徑過大，出現(xiàn)鍵合焊點超出焊盤邊界的現(xiàn)象，且會導(dǎo)致頸部強度降低或鍵合界面之間的空洞率增大。（4）鍵合溫度（BondTemperature）：加熱能增加金屬分子、原子的能量，加快兩種緊密接觸金屬間的分子、原子相互擴散結(jié)合的速度。特別對于一些材料本身對應(yīng)力敏感的芯片，可以適當(dāng)降低超聲功率和鍵合壓力的情況下，增加溫度以保證鍵合質(zhì)量的可靠性。2.2 鍵合工藝方式選擇所引進的設(shè)備能實現(xiàn)球形鍵合和楔形鍵合，兩種鍵合方式都可以滿足產(chǎn)品的技術(shù)要求。球焊劈刀為圓柱形對稱工具，可實現(xiàn)任意方向的鍵合，對于手動操作設(shè)備在實際操作過程中會帶來操作靈活性；楔焊劈刀外徑比較大，一般配套送線器和切刀，對鍵合空間要求比較高，特別深腔鍵合要保證劈刀到墻體內(nèi)壁的間距；球焊劈刀與楔焊劈刀實物圖如圖 2.2 所示。球焊鍵合、楔焊鍵合線弧如圖 2.3 所示。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 常紅軍;王曉春;費智霞;慕蔚;李習(xí)周;馮學(xué)貴;魯明朕;;銅絲鍵合工藝研究[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2009年05期

2 孫甬,吳隆剛;直接法鍵合工藝制造PN結(jié)[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1989年04期

3 常紅軍;王曉春;慕蔚;李習(xí)周;魯明朕;;銅絲鍵合工藝研究[J];中國集成電路;2009年07期

4 常紅軍;王曉春;費智霞;慕蔚;李習(xí)周;馮學(xué)貴;魯明朕;;銅絲鍵合工藝研究[J];電子與封裝;2009年08期

5 呂世驥,黃慶安,童勤義;場助GaAs-玻璃鍵合工藝的研究[J];半導(dǎo)體學(xué)報;1991年09期

6 于金偉;;田口試驗設(shè)計在鍵合工藝參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];壓電與聲光;2012年04期

7 歐欣;陳靜;武愛民;孫家胤;;采用金-金鍵合工藝制備垂直結(jié)構(gòu)氮化鎵發(fā)光二極管(英文)[J];功能材料與器件學(xué)報;2010年03期

8 宋云乾;;基于正交試驗的金絲鍵合工藝參數(shù)優(yōu)化[J];電子工藝技術(shù);2014年02期

9 廣明安;陳威;潘峰;;全自動引線鍵合機相關(guān)鍵合工藝分析[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2008年01期

10 王雁星;低弧度鍵合工藝的研究[J];微電子技術(shù);1994年01期

相關(guān)會議論文 前5條

1 王哲;曾翔君;張永鋒;楊旭;王兆安;;一種基于鋁絲鍵合工藝的半橋型電力電子集成模塊的研制[A];第12屆全國電氣自動化與電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

2 焦?jié)?蘇娟;郭等柱;張耿民;汪中;;基于陽極鍵合工藝的微型氣室封裝[A];第十四屆全國質(zhì)譜分析和檢漏會議·第九屆全國真空計量測試年會摘要及論文集[C];2007年

3 陳偉平;張丹;劉曉為;揣榮巖;;基于靜電鍵合過程模型的工藝仿真[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（一）[C];2005年

4 陳明祥;易新建;甘志銀;劉勝;;基于感應(yīng)加熱的MEMS鍵合工藝研究[A];中國微米、納米技術(shù)第七屆學(xué)術(shù)會年會論文集（一）[C];2005年

5 劉建;恩云飛;黃云;楊丹;;金鋁鍵合壽命評價方法研究[A];2007'第十二屆全國可靠性物理學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李兆仁;光—MOS固體繼電器金絲鍵合工藝開發(fā)與過程控制[D];西安電子科技大學(xué);2019年

2 呂勁鋒;功率晶體管封裝中銅絲鍵合工藝的可靠性研究[D];電子科技大學(xué);2010年

3 葛元超;集成電路鍵合工藝研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

4 欒冬;軋制紫銅箔與金絲球鍵合工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 王忠遠;銅線鍵合工藝技術(shù)在封裝中的研究與應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2013年

6 陳榮;靜電柔性振膜型微泵的理論分析和相關(guān)鍵合工藝研究[D];上海交通大學(xué);2008年

7 鄧葉;ZnO/GaN直接鍵合工藝的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

8 吳茜茜;金絲球鍵合工藝影響因素分析及模型建立[D];蘇州大學(xué);2014年

9 佟路;GaN基LED芯片鍵合工藝研究[D];南京大學(xué);2015年

10 彭聰;自蔓延反應(yīng)鍵合工藝研究及應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2011年

本文編號：2796314