铜丝球焊键合工艺研究

本文采用MW—EFO金属丝形球装置与JWYH—2型超声热压金丝球焊机进行了φ35μm的纯铜丝的球焊键合试验。对铜丝在不同的超声键合功率及超声作用条件下球焊焊点的拉脱力进行了测定,试验结果表明,铜丝球焊具有较高的键合强度,其焊点拉脱力最高可达20克,这一结果明显优于金丝球悍的焊点强度。本文还用扫描电镜对铜丝球焊焊点的形貌进行了观察分析。     

基于Rogers 5880复合介质基板的金丝楔焊键合工艺参数研究

运用正交试验法对键合效果进行了工艺参数优化方案设计和试验验证,以金丝键合强度为目标分别考察了键合功率、键合压力和键合时间3个工艺参数对键合金丝压点形态变化的影响,最终获取最优工艺参数组合为键合功率100 mW,键合时间220 ms,键合压力18 g,达到了提高金丝键合工艺可靠性的目的.     

基于新型NiPbAu基底的金丝楔形键合工艺研究

利用楔形键合设备进行金丝在镀镍钯金Ro5880基板上的键合实验。采用正交实验法分析了镀层厚度、键合功率、键合时间、键合温度等工艺参数对楔形键合的影响。同时,在镀镍金Ro5880板上进行了对比试验。研究发现:与镀镍金基板相比,镀镍钯金基板在可焊性、键合强度、成本方面均有着巨大的优势,在电子组装、封装领域有着广阔的应用前景。     

多芯片组件中金丝金带键合互连的特性比较

金丝、金带键合已经广泛应用于毫米波多芯片组件的互连之中。本文讨论了在20－40GHz 频率范围内,单根、两根、三根金丝和金带连接的性能。测试结果表明两根和三根金丝连接的性能优于金带连接的性能,金带连接的性能优于单金丝连接的性能。     

劈刀对金丝键合的影响

本文详细地剖析了劈刀的结构，分析了孔径、末端直径、锥芯角度、内切斜面角度、面角等参数对键合点形貌及键合强度的影响。通过理论分析和试验，证明了劈刀的选用对键合失效乃至产品失效的重要性与必然性。     

等离子清洗技术在键合工艺中的应用

本文介绍了等离子清洗工艺所依据的原理和技术，通过对瓣膜混合集成电路的实验说明了它应用于键合工艺前的必要性和实用性，指出等离子清洗工艺是提高产品可靠性的一种有效手段。     

BSOB键合互连在厚膜混合电路中的应用研究

在厚膜混合IC的基板键合区中,存在玻璃相残留、平整性差、沾污等问题。采用常规安全成球(BBOS)工艺进行芯片与基板互联时,存在键合不粘、短线尾等异常问题。本研究采用先植球后打线(BSOB)键合工艺,消除了键合过程中的异常问题。对比了BSOB、BBOS两种方式的可靠性,研究了劈刀磨损对BSOB方式的可靠性影响。结果表明,BSOB方式在初始拉力和300 ℃/24 h后的拉力及过程能力指数(Cpk)均明显高于规范值,键合40万个点后,无明显变化。BSOB方式是一个键在另一个键上面形成的复合键合,满足GJB548规范要求。     

提高基板键合可靠性的等离子清洗工艺研究

通过等离子轰击可以有效提高金丝键合的可靠性。氩气等离子清洗后,基板容易金丝键合,破坏性拉力测试后键合点留压点,键合力有明显提高。5880基板最优的清洗参数是功率200 W,清洗时间600 s,气体流量150 ml/min,并且等离子处理之后2 h内完成键合,效果最佳。     

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。     

微波组件细间距金丝键合工艺的可靠性分析

细间距小尺寸的焊盘键合工艺是微波组件自动键合工艺面临的关键技术瓶颈.针对具体产品,分析了细间距小尺寸焊盘的球焊键合的工艺控制要点,提出了改进劈刀结构、改进焊线模式、优化工艺参数等方面的工艺优化手段,采用该优化方法后,焊接的可靠性和稳定性得到了很大的提高,达到了提升自动球焊键合质量和提高金丝键合工艺精度的目的.     

镀Pd Cu线键合工艺中Pd行为研究

由于Cu线热导率高、电性能好、成本低,将逐渐代替传统Au线应用于IC封装.但Cu线键合也存在Cu材料本身固有特性上的局限:易氧化、硬度高及应变强度等.表面镀Pd Cu线材料的应用则提供了一种防止Cu氧化的解决方案.然而,Cu线表面的Pd层很可能会参与到键合界面形成的行为中,带来新的问题,影响到Cu线键合的强度和可靠性.对镀Pd Cu线键合工艺中Pd的行为进行了系统的研究,使用了SEM,EDS等分析手段对cu线、烧结Cu球(FAB)、键合界面等处Pd的分布状况进行了检测,结果证明Pd的空间分布随着键合工艺的进行发生了很大的变化,同时还对产生Pd分布变化的原因进行了分析和讨论.     

铜线键合Cu/Al界面金属间化合物微结构研究

由于铜线具有较高的热导率、卓越的电学性能以及较低的成本,被普遍认为将逐渐代替传统的金线而在IC封装的键合工艺中得到广泛的应用。铜线键合工艺中Cu/Al界面金属间化合物(IMC)与金线键合的Au/Al IMC生长情况有很大差别,本文针对球焊键合中键合点的Cu/Al界面,将金属间化合物生长理论与分析手段相结合,研究了Cu/Al界面IMC的生长行为及其微结构。文中采用SEM测试方法,观察了IMC的形貌特点,测量并得到了IMC厚度平方正比于热处理时间的关系,计算得到了生长速率和活化能数值,并采用TEM,EDS等测试手段,进一步研究了IMC界面的微结构、成分分布及其金相结构。     

半导体封装超声波压焊的工艺参数优化

简要介绍了半导体封装过程中的关键工艺--超声波压焊工艺的原理,应用范围和主要关键技术;并针对具体焊接过程的关键参数分析其效果,在理解原理的基础上提出了一套参数优化的方法。     

剪切推球测试条件对Au球焊点推球结果的影响

Au引线键合是电子封装中应用广泛的芯片互连技术,剪切推球测试是评价引线键合球焊点质量和完整性的主要方法之一.利用未热老化和热老化不同时间的Au球键合试样,通过试验和数值模拟研究了推球高度和推球速度对推球值和推球失效界面形貌的影响.     

Au线改Cu线的新发展及可靠性研究

Au线作为内引线一直占据着键合的主导地位,而由于Cu线具有优良的电性能和价格优势,随着键合技术的发展,以Cu丝代替Au丝作为键合用内引线已经成为现在的主要趋势。介绍了Cu线相对于Au线的优势、存在的可靠性问题,并对Cu引线键合新的发展趋势、如何进行可靠性验证等问题进行了研究。     

Effects of Pd addition on Au stud bumps/Al pads interfacial reactions and bond reliability

The main purposes for developing low-alloyed Au bonding wires were to increase wire stiffness and to control the wire loop profile and heat-affected zone length. For these reasons, many alloying elements have been used for the various Au bonding wires. Although there have been many studies reported on wire strengthening mechanisms by adding alloying elements, few studies were performed on their effects on Au bonding wires and Al pad interfacial reactions. Palladium has been used as one of the important alloying elements of Au bonding wires. In this study, Au-1wt.%Pd wire was used to make Au stud bumps on Al pads, and effects of Pd on Au/Al interfacial reactions, at 150°C, 175°C, and 200°C for 0 to 1200 h thermal aging, were investigated. Cross-sectional scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS), and electron probe microanalysis (EMPA) were performed to identify intermetallic compound (IMC) phases and Pd behavior at the Au/Al bonding interface. According to experimental results, the dominant IMC was Au₅Al₂, and a Pd-rich layer was at the Au wire and Au-Al IMC. Moreover, Au-Al interfacial reactions were significantly affected by the Pd-rich layer. Finally, bump shear tests were performed to investigate the effects of Pd-rich layers on Au wire bond reliability, and there were three different failure modes. Cracks, accompanied with IMC growth, formed above a Pd-rich layer. Furthermore, in longer aging times, fracture occurred along the crack, which propagated from the edges of a bonding interface to the center along a Pd-rich layer.     

加强管壳检验工作,提高SAW器件的键合可靠性

现在，SAW器件的键合可靠性已成为影响器件性能的主要指挥之一。器件键合失效主要表现为温度试验后管壳上的键合点脱落，而引起失效的原因与工艺过程和键合所涉及的材料有关。该文介绍了采用正交试验的方法，通过大量的对比试验，从键合工艺和管壳质量两个方面入手，找到了导致器件大量失效的原因，并采取了相应的处理措施，从而提高了键合质量和产品的可靠性。     

SAC105掺Ni焊球对焊接点强度与可靠性的影响

在内存封装领域,球栅阵列封装(BGA)由于具有高密度和低成本的特点而被广泛采用.在实际的使用过程中,由于遭受外界各种形式的机械负载和冲击造成器件失效,为了改善焊点的强度和可靠性,以SAC105(Sn985AgCu0.5)无铅焊球为参照制备出SAC105 Ni005焊球.为了研究两种焊球焊接点的可靠性与强度,采用焊球的快速剪切测试以及BGA器件的剪切测试方法来检测焊点强度,同时采用威布尔分析方法对两种焊球的热循环测试(TCT)结果进行分析.研究表明,SAC105 Ni0.05焊球比SAC 105焊球具有更长的温度循环可靠性预期寿命、更强的焊接点强度以及更低的脆性断裂的概率.     

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。     

Effects of Cu and Pd addition on Au bonding wire/Al pad interfacial reactions and bond reliability

Finer pitch wire bonding technology has been needed since chips have more and finer pitch I/Os. However, finer Au wires are more prone to Au-Al bond reliability and wire sweeping problems when molded with epoxy molding compound. One of the solutions for solving these problems is to add special alloying elements to Au bonding wires. In this study, Cu and Pd were added to Au bonding wire as alloying elements. These alloyed Au bonding wires—Au-1 wt.% Cu wire and Au-1 wt.% Pd wire—were bonded on Al pads and then subsequently aged at 175°C and 200°C. Cu and Pd additions to Au bonding wire slowed down interfacial reactions and crack formation due to the formation of a Cu-rich layer and a Pd-rich layer at the interface. Wire pull testing (WPT) after thermal aging showed that Cu and Pd addition enhanced bond reliability, and Cu was more effective for improving bond reliability than Pd. In addition, comparison between the results of observation of interfacial reactions and WPT proved that crack formation was an important factor to evaluate bond reliability.