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倒装芯片锡铅凸块良率的提高

倒装芯片锡铅凸块良率的提高

作者：潘燕玲复旦大学

学位级别：硕士

当前电子封装已经不仅仅象过去那样充当着保护IC或者将电子讯号传递下去起到连接的目的,它将参与决定高功能IC的功能和成本。封装尺寸也逐渐由晶片尺寸封装(Chip Scale Package)之形式向晶片直接安装在电路板的晶圆级封装(Wafer Level C... 详细信息

当前电子封装已经不仅仅象过去那样充当着保护IC或者将电子讯号传递下去起到连接的目的,它将参与决定高功能IC的功能和成本。封装尺寸也逐渐由晶片尺寸封装(Chip Scale Package)之形式向晶片直接安装在电路板的晶圆级封装(Wafer Level Chip Scale package)发展。而以凸块和倒装技术连接基板和电路的封装方式可以充分发挥出高传输速度的特性,已经成为主流封装技术之一。倒装芯片与底板之间连接点,一般称为凸块或凸点,系在晶片上利用蒸镀,印刷或电镀的方式制作。而凸块下起黏附,扩散阻挡,润湿的金属层被称作为凸块下金属层。凸块下金属层因使用不同金属材料和生产工艺而应力各异,最终直接影响测试良率。本文针对实际工程中倒装芯片锡铅凸块良率低下的问题,进行一系列的实验验证,找出了UBM应力问题导致低良率,用Al/NiV/Cu UBM取代Ti/NiV/Cu或应用RF bias到Ti/NiV/Cu凸块下金属层溅镀工艺过程中均可降低应力问题并使制程的CP测试良率得到提升。研究发现RF bias能够显著降低Ti/NiV/Cu UBM应力,本文NiV沉积过程中使用180W的RF Bias,Ti/NiV/Cu应力下降为不使用RF的1/3。Ti/NiV/Cu StackLayer不使用RF bias的情况下应力曲线出现边缘到中心应力分布不均匀的状况,这也是导致最初试制的三批次在CP map图形上显示出特定图形分布的原因。Ti/NiV/Cu Stack Layer使用RF bias后整片晶体薄膜的应力曲线比较平缓,差异性不大。这也说明NiV在sputter过程中使用RF bias还能明显改善晶片薄膜的应力均匀性 Ti和Cu在不使用RF Bias情况下溅镀前后应力变化很小,而NiV在不使用RF Bias情况下溅镀前后应力变化比较大。当NiV使用了RF Bias后,溅镀前后应力几乎接近,这不仅仅表现在NiV应力曲线上还表现在Ti/NiV/Cu堆叠应力曲线上。因此在Ti/NiV/Cu的凸块下金属层的应力控制集中在NiV上,只需要对NiV加以RF Bias。在同样条件的生产过程中,应用Al/NiV/Cu凸块下金属相较Ti/NiV/Cu凸块下金属具有更小的应力。凸块制程研发过程中不仅需要检查凸块的表面缺陷良率(2D Yield),还需要检查CP电性测试良率的合格与否。以免在最初试制或小批量生产时候造成不必要的晶片报废。凸块制造过程中通常控制凸块下各金属层的沉积厚度,凸块下各金属层的蚀刻速度,凸块的高度,凸块的直径,凸块的空洞大小,凸块的剪切力,回流温度等等工艺参数,除此之外还需要监控凸块下各金属层的应力大小。应力大小直接与最终的CP良率相关联。

关键词：倒装芯片凸块凸块下金属层溅射射频偏压应力良率

油菜联合收获机凸块扰流式旋风分离清选装置研究

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农业机械学报 2023年第1期54卷 159-172页

作者：万星宇袁佳诚廖庆喜张敏关卓怀李海同农业农村部现代农业装备重点实验室南京210014 华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对油菜联合收获机旋风分离清选气流场分布存在死区,导致油菜脱出物分离不彻底,夹带损失率增加、清洁率降低等问题,提出了一种凸块扰流式旋风分离清选装置,通过旋风分离筒下锥段内壁螺旋间隔排列的圆柱磁块形成柱状凸起,扰动内部气流... 详细信息

针对油菜联合收获机旋风分离清选气流场分布存在死区,导致油菜脱出物分离不彻底,夹带损失率增加、清洁率降低等问题,提出了一种凸块扰流式旋风分离清选装置,通过旋风分离筒下锥段内壁螺旋间隔排列的圆柱磁块形成柱状凸起,扰动内部气流场。基于运动学与动力学分析开展了旋风分离气流场死区对油菜籽粒迁移的影响,分析表明气流场死区不利于杂余的分离;明确了凸块螺旋间隔排布方式,以旋风分离筒入口风速和吸杂口风速以及凸块排列的螺旋升角、间距、螺旋头数为试验因素,以清选装置清洁率、损失率为评价指标,基于自主研发的油菜联合收获关键部件试验台开展了单因素试验与Box-Behnken试验,建立了清洁率与损失率和影响因素之间的数学关系模型,得出了旋风分离清选装置最佳参数组合并开展了台架和田间验证试验。单因素试验结果表明,增加凸块扰流可提升旋风分离清选装置性能,当凸块采用4头均匀对称螺旋排布时,籽粒损失较少且清洁率较高;Box-Behnken试验结果表明,最佳参数组合为螺旋升角66.2°、凸块间距48.3 mm、入口风速4.9 m/s、吸杂口风速25.4 m/s,在最佳参数组合下,清洁率与损失率的预测值分别为94.71%和3.58%,台架验证试验测得清洁率与损失率的实测值分别为93.87%和4.21%。田间试验表明旋风分离清选装置田间作业顺畅,清洁率与损失率分别为90.03%~92.78%和4.52%~5.07%。该研究可为油菜联合收获清选装置结构优化和改进提供参考。

关键词：油菜联合收获机旋风分离清选凸块试验

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齿轮——凸块转数限制器的设计和计算

西安交通大学学报 1965年第1期 36-49页

作者：姜琪

本文系统地叙述了仪器制造业中常用的齿轮-凸块转数限制器的工作原理和设计方法。对现有两种设计方法作了修正和补充。并指出在利用这两种设计方法时,存在不能直接设计的转数区域。文中还估计了凸块制造误差对缩小可设计转数区域的影响... 详细信息

本文系统地叙述了仪器制造业中常用的齿轮-凸块转数限制器的工作原理和设计方法。对现有两种设计方法作了修正和补充。并指出在利用这两种设计方法时,存在不能直接设计的转数区域。文中还估计了凸块制造误差对缩小可设计转数区域的影响,从而提出了扩大可设计转数区域的新设计方案(不等定位半径设计方案)。最后,对三个方案作了简要的比较,提出了按最小尺寸原则的设计方法。

关键词：凸块定位限制器电器转数齿轮

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薄壁边条翼安装凸块加工技术

金属加工（冷加工） 2012年第22期 40-41页

作者：陈爱强湖北三江航天集团江北机械工程有限公司孝感432000

安装凸块与薄壁圆筒是焊接连接,刚性差,加工部位尺寸精度高等,生产效率低。本文以零件加工过程为例,介绍如何增加局部刚性,提高加工精度和加工效率。1.零件结构零件结构如图1所示,零件材料为D406A超高强度钢,焊接在薄壁圆筒上,加工后壁... 详细信息

安装凸块与薄壁圆筒是焊接连接,刚性差,加工部位尺寸精度高等,生产效率低。本文以零件加工过程为例,介绍如何增加局部刚性,提高加工精度和加工效率。1.零件结构零件结构如图1所示,零件材料为D406A超高强度钢,焊接在薄壁圆筒上,加工后壁厚仅为3mm,平行度要求为0.025mm,对称度要求为0.025mm。图1由图1可以看出,零件整体为薄壁筒体,刚性较差且焊接点少,焊缝高度不足2mm,加工时凸块振动大,易弯曲,如冲击力过大甚至会导致因焊点开裂而脱落;且尺寸精度、表面粗糙度要求高,一般加工方法很难保证。

关键词：加工技术薄壁圆筒凸块安装边条翼零件结构焊接连接尺寸精度

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振动凸块碾压实特性研究与探索

水利水电施工 1990年第1期 15-19页

作者：赵宗棣

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可拆式凸块压路机钢轮的制作方法

工程机械 2011年第12期42卷 58-60+9页

作者：王绪桥山东常林机械集团股份有限公司

制作可拆式凸块压路机钢轮时,要将外部分成三块弧形钢板进行加工,主要制作流程包括弧形钢板的下料、卷制、校形、凸块的焊接和时效处理等工序。由于弧形钢板比较薄,凸块在弧形钢板上布置得比较稠密时,容易导致大的焊接变形,控制弧形钢... 详细信息

制作可拆式凸块压路机钢轮时,要将外部分成三块弧形钢板进行加工,主要制作流程包括弧形钢板的下料、卷制、校形、凸块的焊接和时效处理等工序。由于弧形钢板比较薄,凸块在弧形钢板上布置得比较稠密时,容易导致大的焊接变形,控制弧形钢板的焊接变形与卷制弧形钢板是制作可拆式凸块压路机钢轮过程中极其重要的环节。介绍制作可拆式凸块压路机钢轮的技术方案和实施工艺。

关键词：可拆式凸块钢轮下料卷制焊接时效处理

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薄壁板件与厚凸块的凸焊

现代机械 1988年第4期 34-36页

作者：傅小明航空部国营红湖机械厂

航空喷气发动机上有不少附件和导管支架,譬如针塞固定支架,点火线圈支架等零件,是用熔模精密铸造耐热不锈钢制成的。铸造坯料,工艺复杂,零件要经还多道机械加工工序,并且铸件厚度较厚,零件单台重量较重。为了适应新型发动机提高推力、... 详细信息

航空喷气发动机上有不少附件和导管支架,譬如针塞固定支架,点火线圈支架等零件,是用熔模精密铸造耐热不锈钢制成的。铸造坯料,工艺复杂,零件要经还多道机械加工工序,并且铸件厚度较厚,零件单台重量较重。为了适应新型发动机提高推力、减轻重量的要求,某新机上不少零件由原来的

关键词：凸焊凸块板件熔模精密铸造耐热不锈钢管支架脉冲点焊点火线圈电阻焊加工工序

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印制板上形成凸块的倒芯片安装技术

印制电路信息 2002年第11期10卷 54-57页

作者：蔡积庆

该文概述了在印制板(PWB)上形成倒芯片安装用的凸块的方法和工艺条件,并进行可靠性试验和评价,确认了Boss B^2it 技术可以实现低成本倒芯片安装。

关键词：倒芯片安装凸块 Boss B2it技术

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中芯长电掌握14纳米硅片凸块量产加工

半导体信息 2016年第4期 35-37页

7月28日，中芯长电半导体公司正式对外宣布，中国第一条专门针对12英寸高端芯片市场的bumping生产线成功建设，目前已实现12英寸晶圆的单月大规模出货。当天，中芯长电和美国高通公司共同宣布，中芯长电将为美国高通公司提供14纳米硅片... 详细信息

7月28日，中芯长电半导体公司正式对外宣布，中国第一条专门针对12英寸高端芯片市场的bumping生产线成功建设，目前已实现12英寸晶圆的单月大规模出货。当天，中芯长电和美国高通公司共同宣布，中芯长电将为美国高通公司提供14纳米硅片凸块量产加工。这是中芯长电继规模量产28纳米硅片凸块加工之后，中国企业首次进入14纳米先进工艺技术节点产业链并实现量产。

关键词：纳米硅片加工凸块美国高通公司 12英寸晶圆中国企业半导体公司技术节点