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基于自感知压电换能器的键合质量检测方法研究

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中国机械工程 2012年第14期23卷 1645-1650页

作者：冯武卫张玉莲孟庆丰浙江海洋学院舟山316000 西安交通大学西安710049

将换能器耦合电信号作为识别键合质量的信息载体,研究了耦合信号的特征提取、模式识别方法及实际应用。提出了一种换能器耦合信号细化特征提取方法,该方法以三个关键键合过程即去除氧化膜、键合点塑性变形、应力扩散为依据,将瞬态耦合... 详细信息

将换能器耦合电信号作为识别键合质量的信息载体,研究了耦合信号的特征提取、模式识别方法及实际应用。提出了一种换能器耦合信号细化特征提取方法,该方法以三个关键键合过程即去除氧化膜、键合点塑性变形、应力扩散为依据,将瞬态耦合信号分段进行特征提取。采用主分量分析技术对提取的特征进行选择,通过BP神经网络对键合缺陷特征进行分析,有效地识别了无引线键合缺陷,预测了键合点剪切力。

关键词：超声键合键合质量特征提取自感知压电换能器

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银丝键合烧球参数对键合质量的影响

贵金属 2017年第3期38卷 34-39页

作者：周文艳吴永瑾陈家林杨国祥孔建稳康菲菲昆明贵金属研究所贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106

经键合试验,测试焊线挑断力和焊球推力,观察焊球和电极界面形貌,研究了烧球电流和时间对银键合丝键合质量的影响。结果表明,随烧球电流增大、时间延长,键合无空气焊球(FAB)直径增大;FAB球颈晶粒尺寸是电流和时间共同作用的结果,晶粒尺... 详细信息

经键合试验,测试焊线挑断力和焊球推力,观察焊球和电极界面形貌,研究了烧球电流和时间对银键合丝键合质量的影响。结果表明,随烧球电流增大、时间延长,键合无空气焊球(FAB)直径增大;FAB球颈晶粒尺寸是电流和时间共同作用的结果,晶粒尺寸越大、挑断力越小,18 mA-1.0ms烧球所得挑断力最小;在FAB尺寸相近的前提下随烧球电流减小,焊球推力降低,键合过程中电极易受损导致电极材料挤出率增大;高电流-短时间(23 mA-0.6 ms)烧球有利于银丝获得较好的键合质量。

关键词：金属材料银键合丝烧球电流时间键合质量无空气焊球(FAB)

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晶片键合质量的红外检测系统设计

半导体技术 2006年第11期31卷 819-822,827页

作者：周平廖广兰史铁林汤自荣聂磊林晓辉华中科技大学机械科学与工程学院华中科技大学机械科学与工程学

基于晶片的红外透射原理,设计并搭建了晶片直接键合质量红外检测装置,并利用图像处理技术开发了相应的软件模块,可以快速获取键合界面的特性参数,如空洞分布、大小及键合率等,从而实现晶片直接键合质量的快速评估。同时,将该红外检测装... 详细信息

基于晶片的红外透射原理,设计并搭建了晶片直接键合质量红外检测装置,并利用图像处理技术开发了相应的软件模块,可以快速获取键合界面的特性参数,如空洞分布、大小及键合率等,从而实现晶片直接键合质量的快速评估。同时,将该红外检测装置与硅片键合装置结合一体,可以实时监测硅片直接键合工艺。通过分析不同工艺条件下所获得的键合片质量,包括键合率、缺陷分布以及键合强度等参数的比较,可以有助于理解晶片键合的机理,实现键合工艺的优化。

关键词：键合质量红外检测图像法晶片键合

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银键合丝力学性能对键合质量的影响

半导体技术 2017年第8期42卷 615-619页

作者：周文艳陈家林康菲菲杨国祥孔建稳吴永瑾孙绍霞昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室昆明650106 昆明理工大学材料科学与工程学院昆明650093

通过调节微合金元素的含量获得3种具有不同力学性能的银键合丝。利用拉伸试验、键合试验、焊线挑断力、焊球推力测试等手段,研究了银键合丝力学性能对键合质量的影响。结果表明,在延伸率相同的条件下,随着微合金元素含量的降低,3种键合... 详细信息

通过调节微合金元素的含量获得3种具有不同力学性能的银键合丝。利用拉伸试验、键合试验、焊线挑断力、焊球推力测试等手段,研究了银键合丝力学性能对键合质量的影响。结果表明,在延伸率相同的条件下,随着微合金元素含量的降低,3种键合丝的断裂负荷降低,初始模量先减小后增大,键合后焊线挑断力和焊球推力均降低,电极金挤出率先减小后增大。银键合丝初始模量较低时在超声和压力的作用下易于变形,焊线内残余应力较低且第二焊点与引线框架结合较好,因此挑断测试时第二焊点与框架材料界面处不易发生脱离,有利于获得更高的键合成功率。

关键词：银键合丝微合金元素力学性能初始模量键合质量

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晶圆键合设备中的加热盘设计

电子工艺技术 2024年第3期45卷 35-36,58页

作者：段晋胜王成君李安华中国电子科技集团公司第二研究所太原030024

介绍了晶圆键合设备的加热盘,试验分析了该机构对晶圆键合质量的影响。结果表明,优化后的加热盘显著提升了晶圆键合的温度均匀性和稳定性,进而提升了键合质量和效率。研究增进了对加热盘设计在晶圆键合设备中应用效果的理解,为提高晶圆... 详细信息

介绍了晶圆键合设备的加热盘,试验分析了该机构对晶圆键合质量的影响。结果表明,优化后的加热盘显著提升了晶圆键合的温度均匀性和稳定性,进而提升了键合质量和效率。研究增进了对加热盘设计在晶圆键合设备中应用效果的理解,为提高晶圆键合质量、推动技术创新提供了理论支撑和实践指导。

关键词：晶圆键合加热盘温度均匀性键合质量

超声功率和键合压力对金丝热超声键合质量的影响研究

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超声功率和键合压力对金丝热超声键合质量的影响研究

作者：薛瑞电子科技大学

学位级别：硕士

引线键合技术(Wire Bonding)作为现如今的一种主要的微电子领域内的封装技术,它是指使用细的金属丝线(Al,Pt,Au等),利用热能、压紧力与超声波能量等促进金属丝线和基板上的焊盘产生紧密的焊合,实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信... 详细信息

引线键合技术(Wire Bonding)作为现如今的一种主要的微电子领域内的封装技术,它是指使用细的金属丝线(Al,Pt,Au等),利用热能、压紧力与超声波能量等促进金属丝线和基板上的焊盘产生紧密的焊合,实现芯片与基板间的电气互连和芯片间的信息互通的技术,是属于压力焊接的一种。针对微电子封装领域的要求不同,在工业上通常有热压引线键合,超声引线键合以及热超声引线键合这三种引线键合定位平台技术被广泛采用。其中,热超声键合工艺结合了热压工艺与超声工艺这两者之间的优点,以其只需要比较低的加热温度、键合完成后键合的强度高并且对器件的可靠性非常有利等优势成为键合法的主流。本文在深入了解键合机理之后,针对现有的需求,立足实际,以25μm金丝热超声楔形键合工艺和25μm金丝热超声球形键合工艺里的超声功率和键合压力工艺参数作为研究对象,主要的内容有:1.分析键合的机理,并直观介绍楔形键合方式和球形键合方式这二者之间的异同点。在理论分析探讨的基础上,提取到超声功率和键合压力这两个工艺参数是对本公司芯片键合的质量的主要影响因素。2.以HYBOND626型热超声引线键合设备搭建起实验平台,在同样的芯片与同样的基板上分别进行25μm的金丝球形键合和25μm的金丝楔形键合的单因素实验样品准备,并采取Matlab软件对得到的单因素实验结果数据进行二次函数的拟合,得出在不一样的键合方法之下单因素对键合强度的不一样的影响趋势。3.根据单因素的实验数据,设计出正交因素表并依据此表进行正交实验,得出不同键合方式下,超声功率和键合压力这两个工艺参数在第一、二焊点处对键合可能产生的影响程度强弱:楔形键合方式下,第一键合点处,超声功率参数的设置对键合的质量的影响比键合压力参数设置要大,但程度不明显;第二键合点处,则是键合压力参数的变动对键合质量的影响程度远远大于超声功率参数;球形键合方式下,第一键合处,超声功率参数的设置对键合质量的影响比键合压力参数大,且程度比较明显;而在第二键合处,这二者对键合结果的影响强弱几乎是一样的。还可以提取到优化的参数组合,最终达到实验目的完成论文研究。

关键词：引线键合超声功率键合压力正交实验键合质量

面向引线键合工艺的质量影响因素与规律的分析

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面向引线键合工艺的质量影响因素与规律的分析

作者：刘长宏广东工业大学

学位级别：硕士

作为目前最为成熟、应用最为广泛的封装内部连接方式,引线键合技术不断变化以适应各种半导体封装新工艺和材料的要求和挑战。引线键合过程中的工艺参数较多,他们直接影响键合质量的好坏,影响半导体器件的可靠性。这些参数与质量判断响... 详细信息

作为目前最为成熟、应用最为广泛的封装内部连接方式,引线键合技术不断变化以适应各种半导体封装新工艺和材料的要求和挑战。引线键合过程中的工艺参数较多,他们直接影响键合质量的好坏,影响半导体器件的可靠性。这些参数与质量判断响应如剪切力、压扁球直径等存在复杂的非线性、强耦合关系,难以用准确的数学模型表示,合理地设置各个参数变得非常困难。在实际生产中,参数的设置依靠工程人员的经验,无法保证键合质量的最优性和稳定性。因此,本课题对影响金球键合中第一点球键合的质量影响因素进行了深入分析,提出了基于自适应神经模糊推理系统的工艺参数预测模型,以实现工艺参数的最优组合。主要研究内容有:1.论文采用了神经网络与模糊理论结合的自适应神经模糊推理系统建立工艺预测模型,不仅可以调节逼近非线性模型的程度且可以得到实际模型的内在规律即知识系统。这对于调整模型以适应不同生产条件和芯片材质有重要作用。2.探讨了引线键合过程中多影响因素对键合质量产生的影响作用。工艺参数模型以剪切力和压扁球直径作为输出响应,采用正交试验的方差分析法比较了初选的九个工艺参数对输出响应的影响程度,从而确定了六个工艺参数为模型的输入变量。之后采用随机组合的方法,试验测量了60组和15组数据作为模型的建模样本和验证样本。从验证样本的测试看,模型的剪切力平均误差为3.16%,最大相对误差7.34%;压扁球直径的平均误差为1.24%,最大相对误差为2.06%。这说明建立的自适应神经模糊推理系统可以很好的逼近引线键合工艺的实际模型。3.用建立的工艺模型分析了各个工艺参数对两个输出响应的影响规律以及对假设的条件求取了最优解。论文所建立的自适应神经模糊推理系统及自动生成的模糊规则库为后续研究不同设备条件及芯片材质下工艺模型的快速修正与实时监测提供了技术基础。

关键词：自适应神经模糊推理系统引线键合正交试验参数优化键合质量

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引线键合工艺参数对封装质量的影响因素分析

半导体技术 2006年第11期31卷 828-832页

作者：刘长宏高健陈新郑德涛广东工业大学机电学院广州510090

分析讨论了封装过程中质量的影响因素与机理,参数间的相互耦合、干扰问题,指出了其对合理设定工艺参数、提高质量和合格率的重要作用。对目前国内外引线键合研究进行较为深入地分析,为进一步研究封装过程多因素影响规律、动态建模和实... 详细信息

分析讨论了封装过程中质量的影响因素与机理,参数间的相互耦合、干扰问题,指出了其对合理设定工艺参数、提高质量和合格率的重要作用。对目前国内外引线键合研究进行较为深入地分析,为进一步研究封装过程多因素影响规律、动态建模和实时监控奠定了基础。

关键词：引线键合工艺参数键合质量参数耦合

Yb:Y_3Al_5O_(12)/Y_3Al_5O_(12)复合晶体键合质量与激光性能研究

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苏州科技学院学报（自然科学版） 2011年第3期28卷 25-28,39页

作者：王晓丹臧涛成潘涛马春兰赵志伟徐晓东梁晓燕苏州科技学院数理学院江苏苏州215009 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

采用热键合技术制备了Yb:Y3Al5O12/Y3Al5O12(Yb:YAG/YAG)复合晶体。利用原子力显微镜和激光器分别对复合晶体键合界面形貌和散射情况进行了测试,结果表明Yb:YAG/YAG复合晶体无复合界面空间层,无界面散射,键合质量良好,实现了一体化。采... 详细信息

采用热键合技术制备了Yb:Y3Al5O12/Y3Al5O12(Yb:YAG/YAG)复合晶体。利用原子力显微镜和激光器分别对复合晶体键合界面形貌和散射情况进行了测试,结果表明Yb:YAG/YAG复合晶体无复合界面空间层,无界面散射,键合质量良好,实现了一体化。采用压力法测试得到复合晶体键合面的剪切强度为22.63 MPa。在激光二极管泵浦下,复合晶体实现了722 mW的连续激光输出,斜效率为26.7%。

关键词： Yb:YAG/YAG 键合质量剪切强度激光性能