绝缘引线键合技术的应用

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元器件的互连封装技术—引线键合技术

元器件的互连封装技术—引线键合技术

应用范围
低成本、高可靠、高产量等特点使得它成为芯片 互连的主要工艺方法,用于下列封装:
• 陶瓷和塑料BGA、单芯片或者多芯片 • 陶瓷和塑料 (CerQuads and PQFPs) • 芯片尺寸封装 (CSPs) • 板上芯片 (COB)
芯片互连例子
采用引线键合的芯片互连
两种键合焊盘
球形键合
铝合金线为超音波最常见的线材;金线亦可用于超音 波接合,它的应用可以在微波元件的封装中见到。
楔形键合
其穿丝是通过楔形劈刀 背面的一个小孔来实现 的,金属丝与晶片键合 区平面呈30~60°的角 度,当楔形劈刀下降到 焊盘键合区时,楔头将 金属丝按在其表面,采 用超声或者热声焊而完 成键合。
超音波接合只能产生楔形接点(Wedge Bond)。它所能 形成的形成的连线弧度(称为Profile)与接点形状均小于其 他引线键合方法所能完成者。因此适用于焊盘较小、密度 较高的IC晶片的电路连线;但超音波接合的连线必须沿著 金属迴绕的方向排列,不能以第一接点为中心改变方向, 因此在连线过程中必须不断地调整IC晶片与封装基板的位 置以配合导线的迴绕,不仅其因此限制了键合的速度,亦 较不利于大面积晶片的电路连线。
元器件的互连封装技术 —引线键合技术
Review
电子封装始于IC晶片制成之 后,包括IC晶片的粘结固定、电 路连线、密封保护、与电路板之 接合、模组组装到产品完成之间 的所有过程。
电子封装常见的连接方法有 引线键合(wire bonding,WB)、载 带自动焊(tape automated bonding, TAB)与倒装芯片(flip chip, FC)等 三种,倒装芯片也称为反转式晶 片接合或可控制塌陷晶片互连 (controlled collapse chip connection ,C4 ) 。

键合技术的原理和应用

键合技术的原理和应用

键合技术的原理和应用概述键合技术是一种用于将多个材料或部件连接在一起的方法。

它通过将材料表面进行处理,然后将它们加热或施加压力,使它们粘合在一起。

键合技术被广泛应用于各个行业,例如电子、汽车和航空航天等。

原理键合技术的原理主要涉及以下几个方面:表面处理在进行键合之前,材料表面需要进行处理。

这一步骤通常包括去除脏物和氧化物,以确保材料表面的纯净度和可粘性。

常用的表面处理方法包括清洗、蚀刻和镀金等。

加热加热是键合过程中的关键步骤之一。

通过加热,可以使材料表面的分子运动加快,从而增加它们之间的接触面积,并产生足够的粘合力。

加热的方式可以是局部加热,例如使用激光或火焰,也可以是整体加热,例如使用热板或热风。

压力除了加热,施加适当的压力也是键合技术的重要组成部分。

通过施加压力,可以有效地将材料粘合在一起。

压力的大小需要根据材料的性质和键合的要求进行调整。

粘合剂在一些情况下,键合过程中需要使用粘合剂来增加粘合力和稳定性。

粘合剂可以是液态或固态,具体的选择需要根据材料的特性和键合的要求来决定。

应用键合技术在各个行业中都有广泛的应用,下面列举一些常见的应用领域:电子行业在电子行业中,键合技术被广泛应用于半导体芯片的制造过程中。

通过键合技术,可以将芯片与引线、基板等部件连接在一起,从而实现电路的功能。

键合技术在电子行业中也用于LED芯片和显示器等的制造。

汽车行业汽车行业是另一个应用键合技术的重要领域。

在汽车制造过程中,键合技术可以用于连接车身结构件、制动系统的组件以及电气和电子部件等。

航空航天行业在航空航天行业中,键合技术被广泛应用于飞机和火箭的制造。

通过键合技术,可以将飞机的结构件、引擎和航空电子设备等连接在一起,从而确保飞机的可靠性和安全性。

医疗行业在医疗行业中,键合技术被用于制造医疗设备和医用器械。

通过键合技术,可以将医疗器械的不同部件粘合在一起,从而确保其结构的稳定性和功能的可靠性。

电池制造键合技术在电池制造过程中也有重要的应用。

引线键合技术发展及失效分析-企业版-2012-5

引线键合技术发展及失效分析-企业版-2012-5

引线键合技术发展及键合实效机理分析(孙伟沈阳中光电子有限公司辽宁沈阳)备注:键合资料整理与技术应用参考制定时间2012 年5月12日摘要:引线键合以工艺简单、成本低廉、适合多种封装形式而在连接方式中占主导地位。

对引线键合工艺、材料、设备和超声引线键合机理的研究进展进行了论述与分析,列出了主要的键合工艺参数和优化方法,球键合和楔键合是引线键合的两种基本形式,热压超声波键合工艺因其加热温度低,键合强度高、有利于器件可靠性等优势而取代热压键合和超声波键合成为键合方法的主流,提出了该技术的发展趋势,劈刀设计、键合材料和键合设备的有效集成是获得引线键合完整解决方案的关键。

关键词:引线键合;球键合;楔键合;超声波键合;集成电路Progress on Technology of Wire BondingAbstract:Wire Bonding holds the leading position of connection ways because of its simple technique,low cost and variety for different packing forms. Discuss and analyz the research progress of wire bonding process,materials,devices and mechanism of ultrasonic wire bonding.The main process parameters and optimization methods were listed. Ball bonding and Wedge bonding are the two fundamental forms of wire bonding.Ultrasonic/thermosinic bonding became the main trend instead of ultrasonic bonding and themosonic bonding because of its low mentioned. The integration of capillaries design, bonding materials and bonding devices is the key of integrated solution of wire bonding.Key words: Wire bonding;Ball bonding;Wedge bonding;Ultrasonic wire bonding;IC随着集成电路的发展,先进封装技术不断发展变化以适应各种半导体新工艺和新材料的要求和挑战。

键合技术 引线键合的失效机理

键合技术 引线键合的失效机理

引线键合的失效机理目录1、引线键合---------------------------------------------------3 1.1常用的焊线方法-------------------------------------------31.1.1热压键合法--------------------------------------------31.1.2超声键合法--------------------------------------------31.1.3热超声键合法------------------------------------------31.1.4三种各种引线键合工艺优缺点比较------------------------41.2引线键合工艺过程-----------------------------------------42、键合工艺差错造成的失----------------------------------------62.1焊盘出坑------------------------------------------------7 2.2尾丝不一致----------------------------------------------72.3键合剥离------------------------------------------------72.4引线弯曲疲劳--------------------------------------------72.5键合点和焊盘腐蚀----------------------------------------72.6引线框架腐蚀--------------------------------------------82.7金属迁移------------------------------------------------82.8振动疲劳------------------------------------------------83、内引线断裂和脱键--------------------------------------------84、金属间化合物使Au—Al系统失效-------------------------------9 4.1 Au—Al 系统中互扩散及金属间化合物的形成-----------------9 4.2杂质对Au—Al系统的影响----------------------------------94.3改善方法------------------------------------------------105、热循环使引线疲劳而失效-------------------------------------10 5.1热循环峰值温度对金相组织的影响--------------------------10 5.2热循环峰值温度对冲击功的影响----------------------------105.3引线疲劳------------------------------------------------116、键合应力过大造成的失效-------------------------------------11 参考文献-------------------------------------------------------121、引线键合引线键合是芯片和外部封装体之间互连最常见和最有效的连接工艺。

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用

铜丝在引线键合技术的发展及其合金的应用一、简介目前超过90%的集成电路的封装是采用引线键合技术,引线键合,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,可分为楔形键合和球形键合。

引线键合工艺中所用导电丝主要有金丝、铜丝和铝丝,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于Au/Al,不易形成有害的金属间化合物。

近年来,铜丝引线键合日益引起人们的兴趣。

二、铜丝键合的工艺当今,全球的IC制造商普遍采用3种金属互连工艺,即:铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺,金丝与晶片铜金属化层的键合工艺以及铜丝与晶片铜金属化层的键合工艺。

近年来第一种工艺用得最为广泛,后两者则是今后的发展方向。

1. 铜丝与晶片铝金属化层的键合工艺近年来,人们对铜丝焊、劈刀材料及新型的合金焊丝进行了一些新的工艺研究,克服了铜易氧化及难以焊接的缺陷。

采用铜丝键合不但使封装成本下降,更主要的是作为互连材料,铜的物理特性优于金。

特别是采用以下’3种新工艺,更能确保铜丝键合的稳定性。

(1)充惰性气体的EFO工艺:常规用于金丝球焊工艺中的EFO是在形成焊球过程中的一种电火花放电。

但对于铜丝球焊来说,在成球的瞬间,放电温度极高,由于剧烈膨胀,气氛瞬时呈真空状态,但这种气氛很快和周围的大气相混合,常造成焊球变形或氧化。

氧化的焊球比那些无氧化层的焊球明显坚硬,而且不易焊接。

新型EFO工艺是在成球过程中增加惰性气体保护功能,即在一个专利悬空管内充入氮气,确保在成球的一瞬间与周围的空气完全隔离,以防止焊球氧化,焊球质量极好,焊接工艺比较完善。

引线键合(WireBonding)

引线键合(WireBonding)

引线键合(WireBonding)引线键合(Wire Bonding)——将芯片装配到PCB上的方法 | SK hynix Newsroom结束前工序的每一个晶圆上,都连接着500~1200个芯片(也可称作Die)。

为了将这些芯片用于所需之处,需要将晶圆切割(Dicing)成单独的芯片后,再与外部进行连接、通电。

此时,连接电线(电信号的传输路径)的方法被称为引线键合(Wire Bonding)。

其实,使用金属引线连接电路的方法已是非常传统的方法了,现在已经越来越少用了。

近来,加装芯片键合(Flip Chip Bonding)和硅穿孔(Through Silicon Via,简称TSV)正在成为新的主流。

加装芯片键合也被称作凸点键合(Bump Bonding),是利用锡球(Solder Ball)小凸点进行键合的方法。

硅穿孔则是一种更先进的方法。

为了了解键合的最基本概念,在本文中,我们将着重探讨引线键合,这一传统的方法。

一、键合法的发展历程图1. 键合法的发展史:引线键合(Wire Bonding)→加装芯片键合(Flip Chip Bonding)→硅穿孔(TSV)下载图片为使半导体芯片在各个领域正常运作,必须从外部提供偏压(Bias voltage)和输入。

因此,需要将金属引线和芯片焊盘连接起来。

早期,人们通过焊接的方法把金属引线连接到芯片焊盘上。

从1965年至今,这种连接方法从引线键合(Wire Bonding),到加装芯片键合(Flip Chip Bonding),再到TSV,经历了多种不同的发展方式。

引线键合顾名思义,是利用金属引线进行连接的方法;加装芯片键合则是利用凸点(bump)代替了金属引线,从而增加了引线连接的柔韧性;TSV作为一种全新的方法,通过数百个孔使上下芯片与印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)相连。

二、键合法的比较:引线键合(Wire Bonding)和加装芯片键合(Flip Chip Bonding)图2. 引线键合(Wire Bonding) VS加装芯片键合(Flip Chip Bonding)的工艺下载图片三、引线键合(Wire Bonding)是什么?图3. 引线键合的结构(载体为印刷电路板(PCB)时)下载图片引线键合是把金属引线连接到焊盘上的一种方法,即是把内外部的芯片连接起来的一种技术。

引线键合技术的现状和发展趋势

引线键合技术的现状和发展趋势

引线键合技术的现状和发展趋势引线键合技术是一项重要的组装工艺,用于将手机壳、电路板、塑料件等不同材料的零部件固定在一起以构成一个整体。

它是机械加工过程中一种巧妙的设计,可以提高装配精度、提高裁剪效率,更安全的安装产品的零件。

近年来,由于其贴片加工的速度和精度的提高,以及更灵活的设计和更好的可靠性,引线键合技术正受到越来越多的欢迎。

引线键合技术的发展经历了经典的干粉键合法、贴片键合法和高温熔接等不同时期。

干粉键合法是一种依靠熔合剂的热固性聚合物来增强键合的连接强度,可以将不同的材料和结构进行有效组装。

但是,无论是由于热固性聚合物的键合厚度和键合面积有限,还是由于热固性聚合物的流动性很差,这种键合方法都存在着一些缺点,比如在极端温度下容易损坏,因此也不太适合大量生产。

在此后,贴片键合技术出现了,它利用压力将贴片系统固定于板材上,贴片系统中的双刃螺丝、挤压弹簧或滑动支架等都可以键合到板材上。

在贴片键合的技术中,无论是型材的弹性性能,还是板材的抗压强度,都要求比干粉键合更高,因此它可以更有效地处理大型组件,而且更加精确和可靠。

此外,高温熔接技术是生产过程中至关重要的一环,它可以将固定的线的两端熔接在一起,以形成一个强大的结构。

这项技术不仅可以提高装配精度,而且可以节约大量时间,可以在短时间内完成大量的组装任务。

除此之外,它还能有效地减少人工,节省生产成本,并且可以防止状态,在低温下仍可保持稳定性。

综上所述,引线键和技术已经发展了许多,从干粉键合到贴片键合,再到高温熔接,每一种技术都在各自的领域中发挥着重要的作用。

在未来,随着科技的发展,人们将进一步改进和提高引线键合技术,以满足不断发展中的新需求。

同时,在生产过程中,将继续加强整个组装工艺,进一步提高装配效率、可靠性和可重复性,以更加经济高效的方式实现精密组装。

总之,引线键合技术发展前景广阔,有望在各个领域中发挥重要作用。

希望未来的科技发展能够带来更多种类的引线键合技术,拓展现有的技术应用范围,使它成为一种更安全、可靠、经济的组装方案,为人们的日常生活和工作提供更多的便利。

引线键合工艺介绍及质量检验

引线键合工艺介绍及质量检验

引线键合工艺介绍及质量检验引线键合工艺是一种广泛应用于电子元器件制造的连接技术,它通过金属引线的熔融连接实现芯片与外部电路的连接。

这种工艺具有高可靠性、低成本、高生产效率等优点,因此在电子产业中得到广泛应用。

本文将详细介绍引线键合工艺的过程、质量检验方法及其应用实例。

准备:包括芯片贴装、引线框架设计、选择合适的引线材料和键合设备等。

键合:通过加热或超声波能量使金属引线与芯片和外部电路键合。

检测:对键合后的产品进行外观和功能性检测。

封装:将检测合格的产品进行封装,以保护其内部电路并提高可靠性。

质量检验是保证引线键合工艺成品质量的重要环节。

以下是一些建议的质量检验步骤和方法:外观检测:通过目视或显微镜检查产品外观,判断是否有键合不良、毛刺、断线等问题。

功能性检测:利用检测仪器进行电气性能测试,确保产品在规定范围内正常运行。

X光检测:利用X光无损检测技术对产品内部结构进行观察,以发现潜在的内部缺陷。

可靠性测试:进行环境试验、寿命测试等,以评估产品的长期性能和可靠性。

微处理器封装:在微处理器封装中,引线键合工艺用于将芯片与外部电路进行连接,以确保微处理器能够正常工作。

传感器制造:在传感器制造中,引线键合工艺用于将敏感元件与信号处理电路进行连接,以提高传感器的精度和可靠性。

医疗设备制造:在医疗设备制造中,引线键合工艺用于将电子元件与医疗器械进行连接,以确保医疗器械的安全性和有效性。

引线键合工艺作为电子元器件制造中重要的连接技术,具有不可替代的地位。

通过对其工艺过程的了解和对其质量检验方法的掌握,有助于提高电子元器件制造的整体水平和产品的可靠性。

随着科技的不断发展,我们有理由相信,引线键合工艺将继续在未来的电子产业中发挥重要作用。

超声引线键合点是指通过超声波振动将金属导线与芯片或基板连接起来的连接点。

超声引线键合点的形态包括圆形、椭圆形、扁平形等,其中圆形是最常见的形态。

超声引线键合点的形态受多种因素影响,如键合工艺参数、金属导线材料、芯片或基板材料等。

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绝缘引线键合技术的应用作者:()、() ,公司随着半导体封装持续朝着多引脚、小间距及多列多层叠的方向发展,引线键合技术正面临越来越大的挑战。

被称为的绝缘引线键合技术已经在2006年路线图上被提出,作为一种可行的、经济的解决方案实现复杂封装,提高封装性能和高密度封装的成品率。

要成功实施绝缘引线键合技术,必须做到将此技术以低成本集成到现有的封装基础设备中。

具体来说,就要求绝缘引线键合技术能在现有的引线键合平台上达到现有的标准、规范和性能。

绝缘引线键合的优势电子连接重要的第一步是芯片级别连接,也被称为第一级连接。

这一连接将在很大程度上决定可以从芯片上获得多少性能。

性能虽然很关键,但是产品经理也不会因此就忽视其他经济因素。

对封装技术而言一个全面的利益/成本分析必须包括以下几个方面,即对成本、性能、尺寸/密度、和上市时间的评估。

芯片到芯片或芯片到基板的第一级连接技术中,有两种方式一直在工业中占主导地位,即引线键合和倒装芯片。

其中引线键合,由于其灵活性和经济性,在市场中占90%以上。

但是,在绝缘引线键合出现之前,引线键合的局限性在于连接被限制在芯片的四周,当芯片数量增加时,就需要使用区域阵列技术,使芯片的不再被局限在芯片的四周。

引线键合的另外一个问题是长的、平行的引线之间的自感应,这点可以通过使用交叉和紧密排放的绝缘引线得以缓解。

绝缘引线键合有人们熟知的众多优点。

从整体利益/成本分析,绝缘引线键合可以提供最优的成本,即能够使用最低成本的引线键合设备;从性能方面分析,绝缘引线键合能够在芯片单位面积上提供更多的连接点,使用低成本的更小的芯片,降低键合点的限制。

另外,绝缘引线键合能够以最高的带宽将芯片直接连接起来,降低了芯片的叠层和基板/主板线层,可以灵活布线。

绝缘引线键合还可以使得信号线和地线非常靠近,使得其自感应效应最小。

铜线键合的出现使得线键合再一次获得性能和成本上的显著提高,与绝缘引线技术结合有助于引线键合技术在低成本、高性能方面继续站在最有利的位置。

绝缘引线键合技术还可以在封装尺寸方面发挥优势,因为使用绝缘引线能够把芯片紧密地放置在一起,就象砌砖墙一样,而不需要普通引线键合的扇出空间;或者可以按照不同的设置直接、灵活的连接层叠的芯片。

使用绝缘引线,可以直接利用现有的芯片,不需要额外的芯片或硅片工序,可以非常灵活的使用到更多的应用场合,大大缩短芯片产品的上市时间。

封装技术带来成本增加的通常排序为引线键合(包括绝缘线)、晶圆级封装和倒装芯片、载膜自动键合,最高的是新兴的硅通孔技术。

这是由于引线键合的基础设备、材料被广泛使用,人员技术储备较好,而且在应用上的灵活性也不错。

晶圆级别封装和倒装芯片的基础设备因其较高的成本仍停留在早期的阶段,出货量目前仍是少到中等量。

从单位成本方面考虑,根据最近公司的一项研究,对比不同封装技术在第一级连接中硅片上每个连接的单位成本(图1),引线键合(非绝缘)是现在最为低成本的连接技术。

比较倒装芯片和引线键合的成本曲线,一旦传统引线键合在两维和三维上平行布置的局限性被克服,扩展到使用绝缘线的引线键合,就能通过不多的成本增加来获得额外的连接能力提升(表1)。

与现有引线键合设备工艺的集成要获得绝缘线键合所带来的好处,现有基础设备工艺应该是向后兼容的,相对简单又不需要太多的资本投入,认识到这一点非常重要,而了解成功实施绝缘引线键合技术所必需的工艺窗口最为关键。

衡量第一级别连接中的绝缘引线,首先要考虑电气信号通路和主要的连接界面的性能,包括键合引线、键合垫和基板键合指。

绝缘键合线的直径与合金成分。

当前可用于商业用途的绝缘引线都是金基的合金,直径为20或更大。

由于镀层工艺是一种附加的方法,所以它可以应用于任何合金,比如铜线或有些特殊参杂的键合线。

这点非常重要,比如有些客户已经认证其现有高可靠性的合金可以产生较长的寿命,他们就只需将镀层应用到这些已经认证过的键合线上。

绝缘线被设计成可以应用于任何普通引线键合的地方。

典型的含有1%硅和0.5%铜的铝合金键合垫结构已经被测试过并获得通过。

绝缘线也曾用于敏感的键合垫结构,不过有点困难,当然普通引线键合目前也一样。

与普通(非绝缘)引线键合一样,基板材料结构对绝缘线键合的成功应用起着关键作用。

一些常用的规则,比如均匀、洁净的键合指等,对于所有材料都起作用。

绝缘线在标准的有机和引线框材料上都有测试过。

与普通引线键合类似,每种应用都要根据其它封装要求加以优化,比如键合间距、劈刀的选择、温度设定、基板厚度、线性及其他因素。

如何优化键合参数正确的理解和应用键合参数可以使绝缘引线键合获得同普通引线键合一样的键合强度。

引线键合机的设置。

要使用绝缘引线需要对键合机做一些简单的改动,主要是键合线的接地点部分。

通常键合线是通过线夹来接地,这样用来产生的高电压放电便通过线夹形成其回路。

但是对于绝缘线,其线端可能被作为接地点,和绝缘线本身一起形成回路。

这样是为了防止在形成时对镀层造成过度的损伤。

和制造的引线键合机上坚固的线轴尾端接地是一个标准配置。

其他的引线键合机只需价格不高的升级费用。

焊球形成与第一键合。

通常绝缘线焊球键合和非绝缘线焊球键合的剪切强度相差不多。

但是的优化却很不一样。

绝缘线的形成主要取决于正确的参数选择象尾线长度,电流、间隔和时间。

绝缘线的一个特别之处是焊球形成后表面会出现像西瓜皮一样的带状条纹(图2)。

如果处理得当,焊球下部几乎都很干净,而上部则残留有分裂开来的镀层材料。

绝缘线最为明显的特殊之处在于间隙(线端与棒尖的距离)和电流值。

一般地,与普通线相比,绝缘线要求较小的间隙和较低的电流来获得最优的质量。

月型键合优化。

在早期的绝缘线技术中第二键合或月型键合一直就是一个弱点。

因此,许多新近的绝缘线的开发工作,都集中在找到一种只在第二键合处辅以现有的超声能量和键合参数,就能够容易开裂的镀层材料。

为了获得强壮的第二键合,许多标准技术被开发出来,结合镀层材料本身的特性使其在需要的时间和地点发生断裂()。

这些技术有:(1)应用较高的初始键合力加上低的超声能量,(2)在键合接触时施加较大的初始冲击力和(3)在第二键合进行轻微的刮擦动作来增加镀层材料的去除程度,提高键合强度或提高较难键合的表面洁净度。

劈刀的选择。

选择引线键合的劈刀,要考虑许多几何要素(图5),如内孔径(H)、斜面直径()、迎面角()、斜面角()、外半径()和尖端表面处理等。

为绝缘线选择合适劈刀的过程与普通键合线类似,额外需要考虑内孔尺寸、外半径和尖端表面处理。

绝缘线不宜使用过大的劈刀内孔径,小孔径适用于镀层引线。

的镀层表面很光滑,其低摩擦特性足以保证顺畅的引线送给,但使用较小的劈刀内孔径,更有助于防止绝缘镀层在进线过程中被划伤。

外半径小些为好,这样可以加大劈刀接触月型键合的面积。

绝缘线要求劈刀的尖端处理粗糙一些,而普通非绝缘线则要求抛光表面。

同时,由于镀层材料摩擦系数较低,较粗糙的表面处理能使得劈刀与镀层的引线结合较好以便最大限度的传递超声能量。

最近劈刀表面压型的一些进步则可以进一步提高月型键合的强度。

测试表明,以往出现的劈刀污染问题并没有出现在上。

另据研究显示,键合的金属间化合物()覆盖率在时间=0时都大于75%。

引线线型。

绝缘引线的一个重要特性就是通过累加成型应力使引线在键合或成型时可以互相接触。

这样就降低了以往所要求的精确线型算法和特别坚硬的键合线合金,后两者是降低引线偏移的关键。

比如,在某些高密度的封装设计中,引线需要4个弯结来实现所需的上下两层引线所需的形状。

每多制作一个弯结就意味着整个引线键合工艺时间的增加。

在同样的连接处应用绝缘引线后就会减少所需的弯结数量,降低生产周期。

绝缘引线布局的设计规则。

绝缘引线可以实现以前无法实现的布线设计,从而有效的消除了许多现有非绝缘线键合设计规则的限制。

然而绝缘线还是应该小心应用,在利用其灵活布线的特点时避免一些潜在的问题。

现在绝缘引线版本为2.0,可以实现引线接触和交叉、线偏移、长引线和超过现在退出角的引线。

图6中列出了这些式样。

绝缘线最重要、最直接的优势之一便是突破了线长的限制。

现在引线长度只由键合机的能力所决定,对于所有直径的引线通常为7.5微米。

这对于正在减小芯片尺寸的特别有帮助,因为这样就可以继续使用原有尺寸的基板了。

而一般的25的引线最大长度仅为5,20的一般引线最大长度只能到4。

如前所述,了解当前绝缘线键合不适用的设计布局也十分重要。

因为绝缘线允许引线相互接触,所以设计时就可能布线非常密。

这种情况下,引线可能会被弯折从而受到较平常高些的塑膜冲力,特别是填充物的冲击。

因此,不建议绝缘线在键合时使用弯折或折扣动作,这对于普通引线键合并不是个问题。

塑封前等离子清洗。

已经通过测试证明在塑封封装内没有分层,因此找到一个适合于绝缘线镀层的离子清洗程序和设置是非常重要的。

许多研究和试验证实,纯氩气比其它常用的混合气体更适合于绝缘线离子清洗,如氩氧或氩氢。

其他替代气体也正在开发当中,以扩展适用于绝缘线的工艺窗口。

在线离子清洗系统,象的,正在逐渐流行并替代原来的批处理系统。

这些在线系统允许单根基板通过自动传送器输入和输出离子清洗站。

从工艺上来看,区别在于处理室的尺寸更小了,暴露在离子中的处理时间便短了。

越小的处理室会使分布在基板上的离子能量更加均匀,这正是我们所希望的。

绝缘引线的塑封。

如前所述,绝缘线的优点便是如果适当应用可以允许引线互相接触而不会短路。

对于现在的2.0版本还是应该遵守以前那些规定合理布局的设计规范。

后续开发版本将会扩展键合弯折能力和其他工艺窗口。

在塑封材料方面,绝缘线已经在和的最常用的塑封材料上测试过。

绿色塑封材料也经过测试并推荐使用。

至于塑封工艺条件,建议仍然按照现有的高成品率的制程。

绝缘线外有镀层可以防止由于引线偏移引起的短接。

但是并不建议超过普通引线设定的增加模塑传送压力和减少传送时间。

最后,元件制造商、封装分包商和供货商对于绝缘线作的一系列的可靠性测试显示,绝缘线表现出了高于标准的可靠性水平。

结论绝缘引线键合是一种里程碑式的技术,能在降低潜在集成成本的同时提供我们想得到的优势。

应用绝缘引线键合,必须开发出新的工艺窗口来使得绝缘线应用到现有的封装生产线上。

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