本文關(guān)鍵詞： 引線鍵合 熱超聲鍵合 球鍵合 正交試驗(yàn)法 多元線性回歸　出處：《內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：金絲引線鍵合是一種通過(guò)超聲振動(dòng)和鍵合力的共同作用,在低溫或無(wú)加熱情況下,將金絲引線分別鍵合到芯片焊盤和基板引腳上,以實(shí)現(xiàn)芯片與基板電路間物理互連的方法。超聲引線鍵合是當(dāng)前最重要的微電子封裝技術(shù)之一,在IC后封裝中,90%以上的封裝均采用引線鍵合互連技術(shù)。由于我國(guó)封裝技術(shù)研究起步較晚,關(guān)鍵技術(shù)掌握不足,缺乏工藝的數(shù)據(jù)積累,因此對(duì)引線鍵合工藝參數(shù)進(jìn)行研究,分析影響鍵合質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù),發(fā)現(xiàn)歸納影響鍵合質(zhì)量的規(guī)律,都具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)金絲引線鍵合的鍵合原理及超聲金絲球焊機(jī)的工作過(guò)程,本論文選取了超聲時(shí)間、超聲功率、燒球時(shí)間、燒球電流、鍵合壓力、鍵合溫度六個(gè)影響因素,作為對(duì)金絲引線鍵合質(zhì)量具有影響的工藝參數(shù)進(jìn)行研究。根據(jù)金絲引線鍵合的工藝過(guò)程,首先進(jìn)行了玻璃-硅陽(yáng)極直接鍵合試驗(yàn),研究鍵合時(shí)間,接觸面積以及溫度對(duì)鍵合質(zhì)量的影響規(guī)律,選取了最佳鍵合條件,為金絲引線鍵合試驗(yàn)做準(zhǔn)備。其次,由于對(duì)金絲引線鍵合質(zhì)量具有影響的工藝參數(shù)較多,選用六因素五水平的正交試驗(yàn)法進(jìn)行研究試驗(yàn)。并選取銅基底和硅基底兩組對(duì)比試驗(yàn),研究不同基底條件下,工藝參數(shù)對(duì)鍵合質(zhì)量影響是否一致。最后,根據(jù)多元線性回歸原理,依據(jù)最小二乘法原理利用MATLAB軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合,并驗(yàn)證擬合結(jié)果的合理性,運(yùn)用殘差法對(duì)擬合的多元線性回歸方程進(jìn)行修正,并利用所擬合方程對(duì)所選條件下鍵合率的范圍進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)金絲引線鍵合工藝參數(shù)的研究可知,影響鍵合質(zhì)量的因素有很多,鍵合溫度對(duì)鍵合質(zhì)量的影響最為顯著,其他影響因素的影響水平略有差異。超聲功率對(duì)金絲—銅影響相比較大,超聲時(shí)間、燒球電流對(duì)金絲—硅影響相比較大。根據(jù)數(shù)據(jù)和最小二乘法擬合多元線性方程為回歸模型,利用擬合多元線性方程估計(jì)和預(yù)測(cè)最優(yōu)值條件下鍵合率的取值區(qū)間具有合理性。研究結(jié)果表明,加工時(shí)選取恰當(dāng)?shù)墓に噮?shù),可提高鍵合效率,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:The gold wire lead bonding is a kind of joint action of ultrasonic vibration and bonding force. Under the condition of low temperature or no heating, the gold wire lead is bonded to the chip pad and the substrate pin respectively. Ultrasonic lead bonding is one of the most important microelectronic packaging technologies in the post-IC packaging. More than 90% packaging uses lead bonding interconnection technology. Because of the late start of packaging technology in China, the lack of key technology, lack of process data accumulation, so the lead bonding process parameters are studied. The key parameters affecting bonding quality are analyzed and the law of inductive effect on bonding quality is found. According to the bonding principle of gold wire lead and the working process of ultrasonic gold wire ball welding machine, this paper selects ultrasonic time, ultrasonic power, firing time. Six influencing factors, such as firing current, bonding pressure and bonding temperature, are studied as the process parameters which have influence on the bonding quality of gold wire lead, according to the process of gold wire lead bonding. The direct bonding test of glass-silicon anode was carried out, and the influence of bonding time, contact area and temperature on the bonding quality was studied. The optimum bonding conditions were selected to prepare for the gold wire bonding test. Because there are many technological parameters that affect the bonding quality of gold wire lead, the orthogonal test method with six factors and five levels is used to carry out the research, and two groups of comparative tests are selected, copper substrate and silicon substrate. The effect of process parameters on bonding quality was studied under different substrate conditions. Finally, according to the principle of multivariate linear regression. According to the principle of least square method, the test data are fitted by MATLAB software, and the rationality of the fitting results is verified. The residual method is used to modify the multivariate linear regression equation. The range of bonding rate under the selected conditions is estimated and predicted by using the fitting equation. Through the study of the process parameters of gold wire bonding, it can be seen that there are many factors that affect the bonding quality. The effect of bonding temperature on bonding quality is most significant, and the influence level of other factors is slightly different. Ultrasonic power has a greater effect on gold wire and copper, and ultrasonic time. The effect of firing current on gold wire and silicon is greater. The regression model is fitted by multivariate linear equation according to the data and the least square method. It is reasonable to use fitting multivariate linear equation to estimate and predict the value interval of bonding rate under optimal value. The research results show that the bonding efficiency can be improved by selecting appropriate processing parameters. It has important engineering application value.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN405

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本文編號(hào)：1455590