本文關(guān)鍵詞：超聲功率和鍵合壓力對(duì)金絲熱超聲鍵合質(zhì)量的影響研究

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【摘要】：引線鍵合技術(shù)(Wire Bonding)作為現(xiàn)如今的一種主要的微電子領(lǐng)域內(nèi)的封裝技術(shù),它是指使用細(xì)的金屬絲線(Al,Pt,Au等),利用熱能、壓緊力與超聲波能量等促進(jìn)金屬絲線和基板上的焊盤(pán)產(chǎn)生緊密的焊合,實(shí)現(xiàn)芯片與基板間的電氣互連和芯片間的信息互通的技術(shù),是屬于壓力焊接的一種。針對(duì)微電子封裝領(lǐng)域的要求不同,在工業(yè)上通常有熱壓引線鍵合,超聲引線鍵合以及熱超聲引線鍵合這三種引線鍵合定位平臺(tái)技術(shù)被廣泛采用。其中,熱超聲鍵合工藝結(jié)合了熱壓工藝與超聲工藝這兩者之間的優(yōu)點(diǎn),以其只需要比較低的加熱溫度、鍵合完成后鍵合的強(qiáng)度高并且對(duì)器件的可靠性非常有利等優(yōu)勢(shì)成為鍵合法的主流。本文在深入了解鍵合機(jī)理之后,針對(duì)現(xiàn)有的需求,立足實(shí)際,以25μm金絲熱超聲楔形鍵合工藝和25μm金絲熱超聲球形鍵合工藝?yán)锏某暪β屎玩I合壓力工藝參數(shù)作為研究對(duì)象,主要的內(nèi)容有:1.分析鍵合的機(jī)理,并直觀介紹楔形鍵合方式和球形鍵合方式這二者之間的異同點(diǎn)。在理論分析探討的基礎(chǔ)上,提取到超聲功率和鍵合壓力這兩個(gè)工藝參數(shù)是對(duì)本公司芯片鍵合的質(zhì)量的主要影響因素。2.以HYBOND626型熱超聲引線鍵合設(shè)備搭建起實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在同樣的芯片與同樣的基板上分別進(jìn)行25μm的金絲球形鍵合和25μm的金絲楔形鍵合的單因素實(shí)驗(yàn)樣品準(zhǔn)備,并采取Matlab軟件對(duì)得到的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行二次函數(shù)的擬合,得出在不一樣的鍵合方法之下單因素對(duì)鍵合強(qiáng)度的不一樣的影響趨勢(shì)。3.根據(jù)單因素的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)出正交因素表并依據(jù)此表進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),得出不同鍵合方式下,超聲功率和鍵合壓力這兩個(gè)工藝參數(shù)在第一、二焊點(diǎn)處對(duì)鍵合可能產(chǎn)生的影響程度強(qiáng)弱:楔形鍵合方式下,第一鍵合點(diǎn)處,超聲功率參數(shù)的設(shè)置對(duì)鍵合的質(zhì)量的影響比鍵合壓力參數(shù)設(shè)置要大,但程度不明顯;第二鍵合點(diǎn)處,則是鍵合壓力參數(shù)的變動(dòng)對(duì)鍵合質(zhì)量的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于超聲功率參數(shù);球形鍵合方式下,第一鍵合處,超聲功率參數(shù)的設(shè)置對(duì)鍵合質(zhì)量的影響比鍵合壓力參數(shù)大,且程度比較明顯;而在第二鍵合處,這二者對(duì)鍵合結(jié)果的影響強(qiáng)弱幾乎是一樣的。還可以提取到優(yōu)化的參數(shù)組合,最終達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐瓿烧撐难芯俊?br/> 【關(guān)鍵詞】：引線鍵合 超聲功率 鍵合壓力 正交實(shí)驗(yàn) 鍵合質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN405
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 現(xiàn)代微電子制造業(yè)中的封裝互連11-13
• 1.2 引線鍵合工藝簡(jiǎn)介13-18
• 1.2.1 引線鍵合技術(shù)的分類(lèi)13-14
• 1.2.2 熱超聲引線鍵合技術(shù)的基本形式14-18
• 1.2.3 引線鍵合技術(shù)的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)18
• 1.3 引線鍵合的研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展18-21
• 1.3.1 設(shè)備及材料研究18-19
• 1.3.2 工藝技術(shù)及工藝方法研究19-21
• 1.4 論文研究的內(nèi)容及意義21-23
• 第二章 熱超聲鍵合界面快速形成23-30
• 2.1 鍵合材料的表面氧化膜去除機(jī)理23-25
• 2.2 超聲界面快速擴(kuò)散通道機(jī)理25-26
• 2.2.1 擴(kuò)散的本質(zhì)25-26
• 2.2.2 影響鍵合界面原子擴(kuò)散的因素26
• 2.3 鍵合界面的擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力和鍵合強(qiáng)度形成機(jī)理26-28
• 2.4 小結(jié)28-30
• 第三章 超聲功率和鍵合壓力的單因素工藝實(shí)驗(yàn)30-59
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料31-37
• 3.1.1 金絲鍵合平臺(tái)31-33
• 3.1.2 鍵合強(qiáng)度測(cè)試設(shè)備33
• 3.1.3 觀測(cè)設(shè)備33-34
• 3.1.4 其它的實(shí)驗(yàn)材料34-37
• 3.1.4.1 引線和劈刀34-35
• 3.1.4.2 芯片與陶瓷基板35-37
• 3.2 引線鍵合質(zhì)量的檢驗(yàn)方法37-38
• 3.3 楔形鍵合的實(shí)驗(yàn)方案38-50
• 3.3.1.實(shí)驗(yàn)步驟38-39
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果39-50
• 3.3.2.1 一焊超聲功率參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-44
• 3.3.2.2 一焊鍵合壓力參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-47
• 3.3.2.3 二焊超聲功率參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果47-49
• 3.3.2.4 二焊鍵合壓力參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果49-50
• 3.4 球形鍵合的實(shí)驗(yàn)方案50-57
• 3.4.1.實(shí)驗(yàn)步驟50-51
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果51-57
• 3.4.2.1 一焊超聲功率參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-52
• 3.4.2.2 一焊鍵合壓力參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-54
• 3.4.2.3 二焊超聲功率參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-55
• 3.4.2.4 二焊鍵合壓力參數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-57
• 3.5 本章小結(jié)57-59
• 第四章 超聲功率和鍵合壓力的多因素正交實(shí)驗(yàn)59-70
• 4.1 正交實(shí)驗(yàn)的原理59-60
• 4.1.1 正交實(shí)驗(yàn)的指標(biāo)、因素與水平59-60
• 4.1.2 正交表的設(shè)計(jì)60
• 4.1.3 正交實(shí)驗(yàn)步驟60
• 4.2 楔形鍵合正交實(shí)驗(yàn)方案60-65
• 4.2.1 選取工藝參數(shù)研究對(duì)象60-61
• 4.2.2 設(shè)計(jì)楔形鍵合的正交實(shí)驗(yàn)因素水平表61
• 4.2.3 極差分析法介紹61-62
• 4.2.4 第一焊點(diǎn)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差分析62-63
• 4.2.5 第二焊點(diǎn)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與極差分析63-65
• 4.3 球形鍵合實(shí)驗(yàn)方案65-68
• 4.3.1 根據(jù)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)球形鍵合正交實(shí)驗(yàn)因素水平表65
• 4.3.2 第一焊點(diǎn)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果的極差分析65-67
• 4.3.3 第二焊點(diǎn)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果的極差分析67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第五章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70-71
• 5.2 工作展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1020354