IC封装中键合线传输结构的仿真分析

随着高频高速集成电路制造工艺的不断进步,电子封装技术的发展也登上了一个新高度。作为微电子器件制造过程中的重要步骤之一,封装中的传输线、过孔、键合线等互连结构都可能对电路的性能产生影响,因此先进的集成电路封装设计必须要进行信号完整性分析。介绍了一种键合线互连传输结构,采用全波分析软件对模型进行仿真,着重分析与总结了键合线材料、跨距、拱高以及微带线长度、宽度五种关键设计参数对封装系统中信号完整性的影响,仿真结果对封装设计具有实际的指导作用。     

铜与金引线的特性比较

近来由于黄金价格的强势增长,使得作为低成本键合引线的的铜丝受到众多封装界内的关注。如一些粗引线的低引脚封装,业已用铜引线在批量生产中获得成功。当采用这种引线时,它需要一些与金引线不同的条件,例如氧化的程度,机械特性,键合机操作的应用范围等。因此,当用户开始采用铜引线时,就必须考虑减少试验和误差。如果黄金价格继续走高,向铜引线的转化速度将会加快。     

提高陶瓷外壳封装集成电路自动铝丝楔焊键合质量的途径

一、概述集成电路引线键合是集成电路制造中重要的工艺之一，它是把中测合格的并已安装在管壳芯腔（或其它形式）上的集成电路芯片，用引线键合的方式把它的输入输出端与管壳（或其它形式）上的金属化布线—一对应的连接起来，实现集成电路芯片与封装外壳电连接的工艺技术。集成电路引线键合是实现集成电路芯片与封装外壳多种电连接中最通用，也是最简单而有效的一种方式。集成电路引线键合，使用最多的引线材料是金丝，通常采用球焊——楔焊方式键合。但在陶瓷外壳封装的集成电路中，多采用铝丝（含有少量的硅或镁）作为引线材料。因为铝丝…     

引线带楔焊键合技术

引线带楔焊键合和引线(圆形)楔焊键合是不同的。对于高频器件应用来说,引线带键合较之于圆形引线键合更为有利。为了让更多的人了解该项技术,文章对部分相关技术,其中包括键合工艺过程、键合引线的断丝方式、键合引线带规格以及键合劈刀的选择作了介绍。     

面向先进封装应用的混合键合技术研究进展

随着摩尔定律推进至纳米级节点,以硅通孔(TSV)、重布线层(RDL)、薄芯片堆叠键合等为支撑的三维集成被认为是延续摩尔定律的重要途径. Cu/SiO₂混合键合可以持续缩小芯片间三维互连节距、增大三维互连密度,是芯片堆叠键合前沿技术. 近年来它在互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)、Xtacking 3D NAND、 2.5D/3D集成等商业化应用突破,使之成为国内外领先半导体研究机构研究关注的热点话题. 本文将系统梳理混合键合技术的研究历史与产业应用现状,重点分析近年来国内外代表性研究工作的技术路线、研究方法、关键问题等, 在此基础上,对混合键合技术的未来发展方向进行展望.     

引线带键合技术在混合集成电路中的应用

在混合集成电路的引线带键合中,由于与圆形键合丝在键合引线形状上的不同,导致其键合方式和键合参数有所不同。本文以金带键合为例,就混合集成电路中金带键合点的失效模式、键合引线的评价等问题进行了讨论,通过采用正交试验法对键合参数进行优化试验,提高键合的可靠性,达到引线带在混合集成电路中实际应用的要求。     

陶瓷外壳封装集成电路自动铝丝超声楔焊键合的工序检查

本文简要描述了陶瓷外壳封装集成电路自动铝丝楔焊键合的工序检查。检查内容包括键合引线的显微镜观察和键合引线的抗拉强度测试。     

超声键合过程中键合压力特性的实验研究

建立了超声键合压力的测量工作台,对工作台进行静态线性度标定和动态重复性测量,利用动态压电测力传感器对超声键合系统键合压力大小进行测量,得出不同压力作用下传感器力响应曲线图,分析其频谱图,发现保持某一固定功率(4.5格2.25W),可以找到合适的键合压力(5格0.719N)与其匹配.这些实验现象和结果可作为超声键合过程参数匹配及优化的依据.     

先进封装铜-铜直接键合技术的研究进展

在后摩尔时代,先进三维封装技术成为实现电子产品集成化、小型化的重要出路。应用于封装互连的传统无铅锡基钎料由于存在金属间化合物脆性、电迁移失效、制备工艺限制等问题,已不再适用于窄间距、小尺寸的封装。金属铜的电阻率低、抗电迁移性能好,其工艺制备尺寸可减小到微米级且无坍塌现象。铜-铜（Cu-Cu）直接互连结构可以实现精密制备以及在高电流密度下服役。对Cu-Cu键合材料的选择、键合工艺的特点及服役可靠性的相关研究进展进行了总结。     

先进封装技术的发展趋势

先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和材料的要求和挑战。在半导体封装外部形式变迁的基础上,着重阐述了半导体后端工序的关键-封装内部连接方式的发展趋势。分析了半导体前端制造工艺的发展在封装技术上的反映。提出了目前和可预见的将来引线键合作为半导体封装内部连接的主流方式与高性能/高成本的倒装芯片长期共存,共同和硅片键合应用在SiP、MCM、3D等新型封装当中的预测。     

拉力测试过程中引线断裂机理的研究

为更好理解键合引线拉力测试时的受力薄弱环节以及各点的受力情况,为产品可靠性评价及预测提供理论参考,利用有限元分析方法对金丝的拉力测试过程进行计算机模拟。建立模型后通过单元网格划分,对各节点的受力情况进行分析和计算,得到单元各节点的应力值以及模型受力云图。通过最大应力值点以及模型受力云图与实际测试情况的比较,结果表明,模型应力集中区域与试样实际断裂区域相吻合。     

把握市场机遇的绝缘键合引线技术

去年，Microbonds公司面向大众推出了他们的绝缘键合引线，并由此宣布加入复合引线键合机和设备制造商的行列。他们进一步采取措施，通过获得Tanaka Denshi Kogyo公司的认可，使这项技术立足于市场，该公司是裸金丝键合引线的全球供应商。     

陶瓷四边引线扁平外壳设计中的几个问题

陶瓷四边引线扁平外壳由于其具有I/O端子数多、重量轻、体积小、表贴式的特点,可 较好地满足集成电路芯片高可靠性封装要求。文章叙述了CQFP陶瓷四边引线扁平外壳设计中应注意的 一些问题。如对产品结构、内引线键合指、外引线外形、互连孔位置等关键技术工艺进行周密设计,才 能保证产品的质量。     

LTCC微波多芯片组件中键合互连的微波特性

键合互连是实现微波多芯片组件电气互连的关键技术,键合互连的拱高、跨距和金丝根数对其微波特性具有很大的影响。本文采用商用三维电磁场软件HFSS和微波电路设计软件ADS对低温共烧陶瓷微波多芯片组件中键合互连的微波特性进行建模分析和仿真优化。仿真优化结果与LTCC试验样品的测试结果吻合较好。     

微波控制电路中PIN管的引线互连技术

说明了对微波器件"PIN管"在引线互连方面的特殊要求,即键合两根"交叉线"所获得的微波性能大大优于键合单根引线,达到了低插损、低驻波、高隔离度的指标要求,使微波控制电路的高频性能更加优良;简要介绍了"键合交叉线"工艺技术的改进与优化,并且详细叙述了"交叉线"键合工艺的具体操作方法.     

3D封装玻璃通孔高频特性分析与优化

建立了3D封装玻璃通孔(TGV)电磁仿真分析模型,对TGV高频信号特性进行了分析,得到了回波损耗S11仿真结果,并研究了信号频率、通孔类型、通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径对S11的影响。选取TGV关键结构通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径尺寸为设计参数,以TGV在信号频率10 GHz下的S11作为目标值,采用响应曲面法,设计17组试验进行仿真,并拟合了TGV S11与其关键结构参数的关系模型。结合遗传算法对拟合模型进行优化,得到TGV S11最优的组合参数:通孔最大直径65 μm、通孔高度360 μm、通孔最小直径尺寸44 μm。对最优组合参数进行验证,发现最优参数组合仿真结果较基本模型S11减小了1.593 5 dB,实现了TGV的结构优化。     

LED金线键合工艺的质量控制

文章介绍LED引线键合的工艺技术参数翻要求和相关产品质量管控规范,讨论了劈刀、金线等工具和原材辩对键合质量的影响。     

面向引线框架封装的热阻建模与分析

针对通用的QFP48引线框架封装,首先探讨了封装中的热传输机制,给出了热阻的理论计算结果;接着利用Ansys Icepak软件建立起QFP48的有限元模型,热阻仿真结果较好地验证了热传输机制的理论分析;最后讨论了减小封装热阻、提高热可靠性的方法。结果表明:适当提高塑封材料的热传导率、增加PCB面积和施加一定风速的强迫对流均可降低QFP48封装的热阻,提高散热效果。     

用低温圆片键合实现传感器和微电子机械系统器件的集成和封装

集成化是传感器和微电子机械系统(MEMS)的发展方向,即将传感功能、逻辑电路和驱动功能集成在一块单芯片上。未来的系统芯片将能通过集成的传感器和逻辑电路收集并分析外界数据,将这些数据传输到中央处理器并产生必要的动作或反应。讨论了这种系统集成芯片对于封装和集成的要求,并提出一种能够满足这种要求的低温键合技术。同时这种低温键合技术还具有气密性封装、保留透明窗口等优点。