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全自动引线键合机产品检测方法的研究

引线键合技术是现代微电子封装中常用的一种技术。随着芯片集成度的增加和尺寸的减小,芯片引脚间距越来越细密化,微电子封装的精度要求越来越高。对于引线键合产品的质量检测,要求日益严格,难度日益增大,低成本、易操作、高精度、以及良好的实时在线性将是其发展方向。论文对引线键合产品的失效形式及其成因进行了分析与归纳,研究并实现了基于数据采集卡的统计性检测方法,以及基于机器视觉的在线检测方法。论文研究了引线键合产品的失效形式及其成因,把键合产品的常见失效形式归纳为键合操作断线失效、外形失效和可靠性失效等几种,并重点讨论了键合点根部裂纹与键合强度、键合点Au-Al金属间化合物、以及影响键合点可靠性的因素。同时,论文也介绍了几种常规的产品检测方法,如电特性检测法、机械检测法及视觉检测法。基于数据采集卡的统计性检测方法,是运用数据采集卡对超声键合中超声发生器的状态进行采集与分析,进而判断产品焊点有无断线。论文对其检测原理进行了深入的探讨,重点阐述了  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机仿真》2009年08期
计算机仿真

超声振动在引线键合系统中的传播仿真与研究

1引言芯片封装技术在芯片制造工业中占有非常重要的地位。超声键合作为芯片一级封装的主流技术。在超声键合中,主要包括引线键合(w ire bond ing)和芯片倒装(ch ip flip bond-ing)两种。后者代表了芯片封装技术的发展方向,具有电气连接路径最短,相应的电阻、电感都较小,适合于高性能集成电路的发展,但是芯片倒装技术也有一定的缺点,如:键合质量检测困难等;而前者由于其工艺简单,成本低廉,适应于多种封装形式而在封装技术中占主导地位,据统计,引线键合封装技术占芯片封装技术的90%以上[1-4]。引线键合系统综合电、力、声等元件,其振动特性较复杂。当前,对引线键合系统超声振动的研究包括解析法、传递矩阵方法、力电类比等效方法、以及有限元方法。解析方法简单直接,但边界条件难于确定,且不适合于多部件系统的建模。传递矩阵方法存在计算量过大的缺点。力电类比等效电路方法适合于整体系统模型的建立,但由于参数太多计算复杂,且物理意义不...  (本文共4页) 阅读全文>>

《焊接》2008年12期
焊接

铜丝引线键合技术的发展

1铜丝引线键合的研究意义目前超过90%的集成电路的封装是采用引线键合技术。引线键合(wire bonding)又称线焊,即用金属细丝将裸芯片电极焊区与电子封装外壳的输入/输出引线或基板上的金属布线焊区连接起来。连接过程一般通过加热、加压、超声等能量,借助键合工具(劈刀)实现。按外加能量形式的不同,引线键合可分为热压键合、超声键合和热超声键合。按劈刀的不同,可分为楔形键合(wedge bonding)和球形键合(ball bonding)。目前金丝球形热超声键合是最普遍采用的引线键合技术,其键合过程如图1所示[1-4]。由于金丝价格昂贵、成本高,并且Au/Al金属学系统易产生有害的金属间化合物,使键合处产生空腔,电阻急剧增大,导电性破坏甚至产生裂缝,严重影响接头性能。因此人们一直尝试使用其它金属替代金。由于铜丝价格便宜,成本低,具有较高的导电导热性,并且Cu/Al金属间化合物生长速率低于Au/Al,不易形成有害的金属间化合物。近年...  (本文共7页) 阅读全文>>

权威出处: 《焊接》2008年12期
苏州大学
苏州大学

激光引线键合系统研制及工艺实验研究

引线键合是微电子制造技术的关键工艺之一,具有工艺实现简单、成本低廉、适用多种封装形式等优点,目前超过90%的连接采用引线键合技术。引线键合有热压引线键合、超声引线键合、热压超声引线键合三种工艺方法,其中热压超声键合因为其稳定的键合质量被大部分半导体制造商作为主要键合手段,然而超过100℃高温会影响甚至损坏MEMS芯片的性能,给芯片带来安全隐患,因此,本文基于超声引线键合的基础工艺,结合激光对物质的致热效应及清洁作用,研究激光局部致热超声引线键合工艺方法具有重要实际应用价值。首先,从理论论证激光局部致热超声引线键合工艺方法的可行性。从激光致热、清洁角度分析了激光对引线键合的作用机理;利用热分析软件仿真分析不同激光功率下焊盘表面温度场的分布云图,获得激光功率与焊盘表面之间的温度关系模型,从理论上模拟出满足热压超声键合的局部温度场,论证激光引线键合的工艺可行性。接着,构建激光局部致热超声引线键合系统。针对激光引线键合工艺需求,基于现有...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

IGBT功率模块中引线键合布局与应力分析

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型晶体管,是由功率BJT(双极型晶体管)和功率MOSFET(绝缘栅型场效应管)构成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和BJT的低导通压降两方面的优点,被广泛应用于电力转换与功率系统中。IGBT模块在工作过程中容易产生失效或者疲劳效应,其中引线键合与焊料层是IGBT模块最为薄弱的环节,通过研究引线键合失效机理对提高模块可靠性有极其重要的意义。本文利用有限元仿真软件建立IGBT模块七层模型并键合引线,通过对模型进行电-热耦合仿真研究引线键合布局对芯片温度分布的影响;对不同引线布局的IGBT模块进行功率循环实验,将功率循环实验结果与仿真结果进行比对;用Coffin-Manson寿命模型预测不同引线布局的IGBT模块的寿命。研究IGBT模块引线间电磁力对引线失效的影响,通过有限元软件对键合引线的IGBT模块进行电磁仿真...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

大功率LED引线键合可靠性分析

Light Emitting diode(LED,发光二极管)作为第四代光源,因为其寿命长,光电转化效率高,工作稳定,体积小,发热少等优点,在室内与室外照明中有着非常广泛的应用。与此同时,器件较高的可靠性造成了可靠性检测的困难。现在对LED器件一般采取的检测方式是热循环和热冲击加速实验,实验成本高、耗时长、实时性差。本文首先针对LED器件中的球形引线键合过程进行了仿真分析,包括第一点引线键合的工艺过程仿真,金线和铜线键合的对比分析。随后采用显式动力学分析软件LS-DYNA对引线的过程进行了分析,探究了劈刀的不同走线路径对最终焊接引线形貌的影响。在进行探索性的功率循环实验后,对失效灯珠进行了解封(溶解掉硅胶材料),在键合金线的颈部发现了多处断裂,该现象较为普遍的发生在了样品中。而硅胶材料拥有很大的热膨胀系数,其材料性能对引线的应力有较大影响。于是对掺杂荧光粉颗粒的硅胶材料性能进行了实验与仿真,探究荧光粉含量对硅胶材料的力学和热学性...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>