改善熱壓超聲球焊點(diǎn)鍵合強(qiáng)度的工藝研究.pdf

1、熱壓超聲球引線鍵合在目前的芯片管腳封裝市場(chǎng)中占據(jù)了很大的份額，引線兩端焊點(diǎn)的鍵合強(qiáng)度是保障芯片與外部電氣連接的重要指標(biāo)，而目前工藝上第一球焊點(diǎn)真正的鍵合區(qū)通常為一個(gè)類似于橢圓環(huán)的區(qū)域，圓環(huán)中心并沒(méi)有產(chǎn)生連接，也形象被稱為“甜圈“連接。如果工藝上未連接的中心區(qū)也可以實(shí)現(xiàn)連接，則可以大大提高球焊點(diǎn)的鍵合強(qiáng)度，有利于提升整個(gè)芯片封裝的可靠性和穩(wěn)定性，從而為高集成度封裝提供有力的技術(shù)支持。
　　 本論文描述了微電子制造業(yè)中IC封裝技術(shù)的

2、發(fā)展歷程，著重介紹了引線鍵合技術(shù)的工藝過(guò)程及發(fā)展歷程，為改善熱壓超聲球焊點(diǎn)鍵合強(qiáng)度的工藝研究打下基礎(chǔ)。
　　 為了提高球焊點(diǎn)的鍵合強(qiáng)度，必須弄清鍵合的機(jī)理，目前最能支持這種“甜圈”現(xiàn)象的機(jī)理是基于彈性假設(shè)的微滑移理論。但是由于FAB(鍵合金球)在超聲中會(huì)產(chǎn)生塑性變形，鍵合中FAB的彈性與塑性之間的這種矛盾至今仍不明確。由于熱壓超聲過(guò)程速度快(振動(dòng)頻率100Khz)，時(shí)間短(幾十微秒)，不便于對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷

3、發(fā)展，仿真已成為一種很好的研究鍵合過(guò)程的方法。目前已經(jīng)有很多人利用有限元軟件研究了第一球焊點(diǎn)鍵合過(guò)程中的應(yīng)力分布，但都是采用固定的鍵合力和超聲切向力，很少有分析球焊點(diǎn)超聲振動(dòng)時(shí)，接觸面的滑移情況。本論文利用有限元軟件ansys對(duì)熱壓超聲球鍵合過(guò)程中的FAB分別進(jìn)行了非線性彈性靜力學(xué)分析與非線性彈塑性靜力學(xué)分析，研究了超聲過(guò)程中，彈性和塑性條件下金球應(yīng)力分布的不同點(diǎn)及塑性條件接觸面滑移區(qū)域的變化規(guī)律。由于實(shí)際熱壓超聲球鍵合過(guò)程中，鍵合力與