【摘 要】
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分立器件焊线材料主要是金线和铜线,由于铜线成本低、导电性强的优点,越来越多的封装厂倾向于铜线焊接工艺。但铜线本身硬度大,并且容易氧化,在键合过程中如果控制不当很容易
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分立器件焊线材料主要是金线和铜线,由于铜线成本低、导电性强的优点,越来越多的封装厂倾向于铜线焊接工艺。但铜线本身硬度大,并且容易氧化,在键合过程中如果控制不当很容易出现弹坑。由于分立器件功能简单,技术门槛低,市场竞争越来越激烈,芯片的铝层厚度越做越薄。目前的行业水平基本针对厚铝层芯片(4μm)焊接的研究,许多规模较小的分立器件封装厂对薄铝层芯片(<2μm)焊接的研究还存在许多困难。本文主要研究和分析了参数设计方法和品质管控范围两方面,为分立器件封装厂提供薄铝层芯片焊接工艺研究的思路。本文从3个方面对薄铝层芯片焊接的弹坑问题研究和分析:1、详细讨论介绍了铜线焊接的材料、设备工装的机构和原理、EFO(electronic flame-off)烧球过程、焊接动作的8个分解步骤以及弹坑失效的氢氧化钠检查方法;2、通过对焊线过程3个阶段的研究,发现了初始力、接触力和键合力之间的相互关系。三个阶段的力设定原则为从大到小,这样可以将对硅层的损伤平滑地释放掉3、优化了一焊点的键合相关参数,确定了QC控制的上下限。薄铝层芯片的焊线拉力安全范围在8-11g之间,焊球推力在40-60g之间。在此范围内,键合功率设定应该尽可能小。键合力设定比接触力小20g,接触力设定比初始力小40g为最佳。对于薄铝层芯片的焊接过程,推荐加入初始力的使用。
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