GB/T 51198-2016 微组装生产线工艺设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

GB/T 51198-2016 微组装生产线工艺设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:2.7 M
标准类别:电力标准
资源ID:353323
下载资源

标准规范下载简介

GB/T 51198-2016 微组装生产线工艺设计规范(完整正版、清晰无水印).pdf

4.2.2环氧贴装工艺设备配置应符合下列规定:

1点胶机应配置承片台、显微镜、照明装置和滴针,压力控制 点胶的设备应配置压缩空气系统实现环氧树脂胶的滴注,通过调 节点胶压力、点胶时间、滴针口径、环氧粘度与触变性等参数,控制 所滴注的胶量;

2丝网印刷机应配置承片台、视觉系统、刮板、网版或模板: 通过改变网版目数、膜厚或模板厚度、刮板压力、速度和硬度、环氧 粘度与触变性等参数,控制所印涂的胶层厚度; 3粘片机应配置承片台、视觉与操作随动系统、显微镜、照明 装置和吸嘴,并应配置真空系统实现粘片; 4自动粘片机应具有通过程序控制实现图形自动识别、自动 滴注、自动吸片、自动对准、自动贴片的功能

国际大厦楼面管材吊装施工方案4.3.1再流焊工艺可选用再流焊炉和热板。

4.4.1共晶焊工艺可选用共晶机共晶炉,并宜符合下列规定:

4.4.1共晶焊工艺可选用共晶机、共晶炉,并宜符合下列规定: 1被贴装芯片的面积不大于2mm×2mm时,应选用手动或 自动共晶机进行逐一共晶焊,同一基板上同一温度下使用同种焊 料共晶焊的芯片不应超过3个; 2多芯片贴装或被贴装芯片的面积大于6mm×6mm时,应 选用真空共晶炉进行共晶焊,并应设计焊接工装; 3²被贴装芯片的面积在2mm×2mm到6mm×6mm之间 时,应根据具体情况选择工艺设备;

4不使用焊料,直接将两种金属的界面加热到不小于它们的 共熔温度进行共晶焊时,应选用具有摩擦功能的共晶机。

4.5引线键合工艺设备

4.5.1引线键合工艺可选用手动、半自动或全自动丝焊机,并宜 符合下列规定: 1楔形键合可选用楔形键合机,球形键合可选用球形键 合机; 2铝丝键合可选用铝硅丝楔焊机和粗铝丝楔焊机,金丝键合 可选用金丝球焊机和金丝楔焊机。

4.5.2引线键合工艺设备配置应符合下列规定:

1金丝球焊机应配置承片台、操作随动系统、显微镜、照明装 置和针形劈力,利用“热能十超声能”、使用针形劈力和高纯微细金 丝实现第一、第二焊点分别为球形焊点、半月形楔形焊点的引线键 合,应能设置和渐进调节承片台温度、超声能量和施加时间、劈刀 压力、电子打火(EFO)强度等关键工艺参数; 2铝硅丝楔焊机和粗铝丝楔焊机应配置有承片台、操作随动 系统、显微镜、照明装置和楔形劈,利用超声能并辅助利用热能

使用楔形劈力和微细铝硅丝(粗铝丝)实现第一、第二焊点均为高 尔夫勺形楔形焊点的引线键合,也可实现微细金丝的楔形键合,应 设置和渐进调节超声能量和施加时间、承片台温度、劈刀压力、夹 丝夹力等关键工艺参数,

4.6.1焊料凸点倒装焊工艺可选用倒装贴片机和再流焊炉、热盘 及下填充机,并宜符合下列规定: 1超声热压倒装焊工艺可选用倒装焊机和下填充机; 2聚合物互连粘接倒装工艺可选用点胶机、倒装贴片机、倒 装焊机和下填充机。

1倒装贴片机应配置承片台、倒装图形对准识别系统、操作 随动系统、照明装置和吸嘴,利用真空实现凸点芯片的倒装贴片, 可通过吸嘴吸片、通过倒装图形对准识别系统与操作随动系统对 准粘片,并可通过改变真空度、更换吸嘴规格等方法适应不同规格 凸点IC芯片的贴片; 2下填充机是一种用于下填充工艺的点胶机,可通过液态材 料在缝隙中的毛细流效应充填满倒装凸点芯片与基板间的空隙; 3倒装焊机应配置承片台、倒装图形对准识别系统、操作随 动系统、照明装置、吸嘴以及供应保护气氛的装置,应能设置和渐 进调节承片台温度、超声能量和施加时间、局部热风温度及加热时 间、焊接压力等关键工艺参数,利用“热能十超声能”实现凸点芯片 的倒装焊接,可通过吸嘴吸片、通过倒装图形对准识别系统与操作 随动系统对准并通过改变真空度、更换吸嘴规格等方法适应不同 规格凸点IC芯片的贴片

4.8平行缝焊工艺设备

4.8.1平行缝焊工艺主要应选择平行缝焊机。

温度、真空度及烘烤时间等关键工艺参数完成封装。

4.9.1激光焊工艺主要应选择激光焊接机,激光点焊时应选用脉 中激光焊接机,激光缝焊时可选用脉冲激光焊接机或连续激光焊 接机,可根据组件封装的具体要求选用

4.9.2激光焊工艺设备的配置应符合下列规定

激光焊机应配直有激光焊机电源、承片合、定位夹具、 器及激光焊气氛供应与监测系统,并配备有相应的操作箱(手套箱) 和真空烘焙设备,真空焙烘设备应与激光焊接设备手套箱连接; 2连续激光焊所使用的焊接设备宜为二氧化碳(CO2)激 光器; 3脉冲激光焊所使用的焊接设备宜为铝石榴石晶体 (Nd:YAG)激光器; 4当对组件内部气氛有要求时,激光焊接设备应配备具有气 体净化和监测功能的焊接手套箱及组件中转箱

4.10 涂覆工艺设备

4.10.1涂覆应采用涂覆机自动完成

T.1U. 你夜应用徐復机日勿元成。 4.10.2涂覆工艺设备的配置应符合下列规定: 1 前处理设备应包含超声清洗设备、带通风橱的化学处理 设备; 2 应根据所要涂覆材料的属性和膜层沉积的方式,选择相应 的设备,如化学镀设备、真空镀膜设备、电镀设备等; 3应具有涂覆膜层厚度的检测设备

4.11.1真空烘焙工艺可选用真空烘箱

4.11.1真空烘焙工艺可选用真空烘箱。

4.11.1真空烘焙工艺可选用真空烘箱。 4.11.2真空烘焙设备应配置抽排风装置和机械泵,设备应与组

件封装设备连接,真空烘焙温度和时间可进行实时监测,真空度应 低于10Pa。

4.12.1清洗工艺可选用超声波清洗设备、气相清洗设备、等离子 情洗设备,并宜符合下列规定: 1清洗工艺宜采用溶剂法清洗; 2污染不严重而洁净度要求较高的,可采用间歇式气相 清洗; 3大批量表面贴装组件(SMA)清洗,可采用连续式气相清 洗工艺; 4污染较严重的表面贴装组件(SMA)清洗,可采用沸腾超 声清洗; 5大批量在线清洗系统且对环境要求较高时,可采用水基清 洗(皂化法或净水法)或半水基清洗; 6超声清洗设备不宜用于电子元器件的清洗。

4.12.2清洗设备组合与配置应根据产品需求选择

4.13.1测试设备的最大测试量程、测试精度等指标,应满足被测 件测试要求,可根据不同测试参数选择专用测试设备或通用测证 设备进行测试。

4.13.2密封性能测试设备配置应符合下列规定:

4.13.4共晶焊接和环氧贴装剪切力测试设备的配置应符合

5.1.1微组装生产线规划应力求工艺流程合理,人流、物流通畅;并 应按工艺生产、动力辅助、仓储、办公与管理等功能区进行总平面布置。 5.1.2厂房洁净区位置应环境清洁,远离强振源,动力供应便捷 5.1.3行 微组装生产线厂房人流、物流出入口应分开设置。 5.1.4 洁净区宜设置人员净化用室和物料净化设施。 5.1.5行 微组装生产线布置在多层厂房内时,应设置垂直运输电梯。

5.1.1微组装生产线规划应力求工艺流程合理,人流、物流通

5.2.1微组装生产线工艺区划应按照生产工艺流程为主线展开 核心生产区应包括贴装区、芯片组装区、封装区、调试区、物料储有 区、检测区,生产支持区应包括更衣区、物料净化区、清洗区。微 装生产线应采用图5.2.1所示工艺流程。

5.2.2微组装生产线厂房工艺区划应包括下列内容:

图5.2.1微组装生产线工艺流程图

5.2.2微组装生产线厂房工艺区划应包括下列内容:

2厂房建筑、结构形式; 3主要动力供给方向; 4产品产量、生产线种类和设备选型数量; 5 清洗间、涂覆间等特别工作间的安排; 6 微组装生产线厂房设置参观走廊 5.2.3 洁净区内人员净化用室、生活用室及吹淋室的设置,应符 合下列规定: 1人员净化用室应根据产品生产工艺要求和空气洁净度等 级设置; 2人员净化用室宜包括雨具存放、换鞋、存外衣、盟洗间、更 换洁净工作服、空气吹淋室等; 3 洁净工作服洗涤间、干燥间等用室,可根据需要设置。 5.2.4 人员净化用室和生活用室的区划,应符合下列规定: 人员净化用室入口处,应设置净鞋设施; 2 存外衣和更换洁净工作服的设施应分别设置; 3 外衣存衣柜应按最大当班人数每人一柜设置; 4 盟洗间宜设置在洁净区外。 5.2.5洁净区内的设备和物料出入口应独立设置,并应根据设备 和物料的特征、性质、形状等设置净化用室及相应物料净化设施 物料净化用室与洁净室之间应设置气闸室或传递窗。

1人员净化用室入口处,应设置净鞋设施: 2 存外衣和更换洁净工作服的设施应分别设置; 3 外衣存衣柜应按最大当班人数每人一柜设置; 4 盛洗间宜设置在洁净区外

和物料的特征、性质、形状等设置净化用室及相应物料净化设施, 物料净化用室与洁净室之间应设置气闸室或传递窗

5.3.1设备布置应预留人流、物流通道和设备安装入口、设备更 新和检修场地,设备之间应有安全操作距离。 5.3.2易造成污染的物料应设置专用出人口。 5.3.3微组装生产线厂房内,靠近生产区宜设置与生产规模相适 应的原辅物料、半成品和成品、工装夹具存放设施。 5.3.4清洗、涂覆、焊接和返修工序应设置单独的排风系统。

5.3.2易造成污染的物料应设置专用出人口。

5.3.5设备布置应兼顾二次配管配线接入方便

6.1.1微组装生产线厂房公用动力应包括电力变(配)电、冷热 源、压缩空气、各种给水系统,

6.1.1微组装生产线厂房公用动力应包括电力变(配)电、冷热 源、压缩空气、各种给水系统。 6.1.2动力站房设置宜靠近负荷中心。动力设施主要噪声源宜 集中布置,场区边界的噪声强度应符合现行国家标准《工业企业人 界环境噪声排放标准》GB12348的有关规定。

6.1.1微组装生产线厂房公用动

6.2.1微组装生产线厂房的火灾危险性类别应为丁类,厂房的耐 火等级应达到2级。 6.2.2行 微组装生产线宜布置在厂房的底层。 6.2.3微组装生产线厂房的层高应以生产线的最高设备加上其 顶部管道安装、维修所需的最低高度确定。 6.2.4 微组装生产线布置在多层厂房楼层时,应符合下列 规定:

6.2.1微组装生产线厂房的火灾危险性类别应为类,厂房的耐

1 应有两个及以上直通地面楼层的疏散通道; 2 楼面荷载不应小于5kN/m?; 3 应设置生产物料垂直运输的电梯; 4 层高应符合本规范第6.2.3条的规定。 6.2.5 清洗间应采取可靠的防水、防腐措施。 6.2.6 厂房四周宜设环形消防通道,当有困难时可沿厂房长边的 两侧设消防通道。消防通道的设置应符合现行国家标准《建筑设 计防火规范》GB50016的有关规定

两侧设消防通道。消防通道的设置应符合现行国家标准《建筑设 计防火规范》GB50016的有关规定。

6.3消防给水及灭火设施

6.3.1厂房内、外应设置消火栓箱和地上式消火栓。

6.4.6洁净室区内的电气管线宜暗敷,穿线导管应采用不燃

6.4.6洁净室区内的电气管线宜暗敷,穿线导管应采用不燃材 料。洁净区的电气管线管口及安装于墙上的各种电器设备与墙体 接缝处应有密封措施。

6.6.1 微组装生产线洁净区空气洁净度等级宜为8级或7级。 6.6.2 空调净化系统宜采用上送侧回或上送上回的送回风方式, 6.6.3 厂房室内温度宜为22℃土3℃,相对湿度宜为40%~60%。 6.6.4 洁净区压差控制应符合现行国家标准《洁净厂房设计规 范》GB50073的有关规定。

6.7.1厂房内通信设施应符合下列规定:

《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472的有关规定

电子工业洁净厂房设计规范》GB50472的有关规定。 6.7.3消防值班室或控制室应设在洁净区外。 5.7.4厂房内宜设置门禁系统,所有进入洁净区的通道均应设置 通道控制,洁净区内门禁读卡器宜采用非接触型

电子工业洁净厂房设计规范》GB50472的有关规定。 5.7.3消防值班室或控制室应设在洁净区外。

6.7.3消防值班室或控制室应设在洁净区外

6.7.4厂房内宜设置门禁系统,所有进人洁净区的通道均

6.8.1压缩空气系统应符合下列规定: 1系统供气规模应按生产工艺实际用气量及系统损耗量 确定; 2供气品质应根据生产工艺对含水量、含油量、微粒粒径及 种类要求确定。

1压缩空气主管道的直径应按照全系统实际用气量确定,支 管道的直径应按照设备最大用气量确定; 2干燥压缩空气输送露点低于一40℃时,应采用不锈钢管, 用于管道连接的密封材料宜选用金属垫片; 3软管连接宜选用金属软管。

6.9.1纯水制备系统应根据生产工艺确定规模、纯水指标。 6.9.2纯水系统流程应根据纯水供水水质要求、原水来源及水 质、节水节能及环保要求及设备供应等因素确定。 6.9.3纯水系统的输送干管应敷设在技术夹层或技术夹道内,管 道的敷设应满足密封的要求。

6.9.4纯水系统应采用循环供水方式,宜采用单管式循环供水

夹道内。 6.10.2气体过滤器应根据产品生产工艺对气体洁净度要求选择 和配置,终端气体过滤器应设置在靠近用气点处。 6.10.3氮气系统宜采用液氮经气化后经管道供至设备。 6.10.4氢气、氮气和氩气宜采用瓶装气体在设备旁或技术夹道 内就近供应

附录 A微组装基本工艺流程

附录 A微组装基本工艺流程

A.0.1微组装基本工艺流程宜划分为基板与外壳粘接型(图A.0.1)、 基板与外壳焊接型(图A.0.2)两种

基板与外壳粘接型微组装基本工艺流程

图 A. 0. 2 基板与外壳焊接型微组装基本工艺流程

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合.·.. 的规定”或“应按执行”

1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示充许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合.·.. 的规定”或“应按执行”

《建筑设计防火规范》GB50016 (洁净厂房设计规范》GB50073 【电子工业洁净厂房设计规范》GB50472 电子工程环境保护设计规范》GB50814 《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348

中华人民共和国国家标准

中华人民共和国国家标#

(43) 微组装基本工艺 (45) 3. 1 一般规定 (45) 3. 2 环氧贴装 (46) 3. 4 共晶焊 (48) 3. 5 引线键合 (48) 3. 6 倒装焊 (51) 3. 7 钎焊 (52) 3.8 平行缝焊 (53) 3. 9 激光焊 (54) 3.10 涂覆 (54) 3.11 真空烘焙 (55) 3.12 清洗 (55) 3.13 测试 (56 ) 工艺设备配置 ( 57) 4. 1 一般规定 (57) 4. 2 环氧贴装工艺设备 .. (57) 4. 4 共晶焊工艺设备 ( 57) 4. 5 引线键合工艺设备 (57) 4. 6 倒装焊工艺设备 (58) 4.13 测试设备 (58) 工艺设计 (59) 5. 1 总体规划 (59)) 5. 2 工艺区划 (59)

5.3工艺设备布置 厂房设施及环境 (61) 6.2厂房土建 (61) 6.3 消防给水及灭火设施 (61) 6.6空气净化系统 (62) 6.7 信息与安全保护 .. (62) 6.10大宗气体系统 62)

路芯片和微型化片式元器件组装在高密度多层互联基板上,形成 高密度、高速度、功能集成、高可靠的三维立体机构的高级微电子 组件,可实现电子系统的小型化、轻量化、高性能、多功能和高可

靠性。 在军事方面,微组装技术已成为相控阵雷达T/R(发射/接 收)组件制造、电子战设备微波集成组件制造、多芯片组件技术的 核心技术,广泛应用于雷达、通信、电子对抗、制导等产品领域;在 民用方面,微组装技术及其应用产品产泛涉及计算机、无线通信, 汽车电子、医药电子、娱乐信息等应用领域。 本规范中所指的微组装包括组装、封装两部分工艺,组装是在 基板上贴装芯片等元器件并完成各元器件与基板间的电学互连的 工艺操作与检验,封装则是将基板或在基板上已完成元器件组装 的电路功能衬底安装到封装外壳中,并实现气密封盖的工艺操作 与检验。

3.1.2混合集成电路、多芯片组件的微组装应包括下列主要 工艺: (1)环氧粘片:用环氧树脂胶将芯片、片式电阻器、片式电容 器、微型元器件等粘贴在基板的表面上。 (2)基板粘接:用绝缘环氧树脂膜或绝缘环氧树脂胶将基板或 在基板上已完成元器件组装的电路功能衬底安装到封装外壳中。 (3)再流焊:用软合金焊料膏(如Sn63Pb37焊膏)将元器件焊 接在基板上(表面组装)或将基板焊接在外壳底座中。 (4)共晶焊:用合金焊料片(如Au80Sn20焊片)将元器件焊接 在基板上或将基板焊接在外壳底座中。 (5)引线键合:芯片与基板间的内引线键合及基板与外壳引脚 间的外引线键合。 (6)倒装焊:将凸点IC芯片功能面朝下倒扣装莲在基板上。 (7)平行缝焊:利用大电流脉冲熔封外壳盖板到底座上,实现 产品的气密封装。 (8)激光封焊:利用高能量激光束熔封外壳盖板到底座上,实 现产品的气密封装。 (9)涂覆:用绝缘或聚合物胶保护元器件或实现加固。 (10)固化(烘干):作为粘接、涂覆等工艺的一部分,加热环氧 胶、环氧膜或涂覆料,使其形成固体而实现连接或使其获得目标 功效。 (11)清洗:作为辅助工艺,用于元器件、外壳、基板、半成品电 路的表面附着污染物、氧化层的去除。

(12)检验:作为上述各工艺的一部分或持续工作,通过显微镜 自检、电学力学性能测试等方法,考核工艺加工质量是否达到 要求。

求的位置上,形成牢固的、传导性或绝缘性的连接。环氧贴装具有 良好的连接强度,工艺设备简单,更换方便,经济实惠。环氧贴装 工艺可分为以下三种: (1)导电环氧粘片:采用掺银或金(大多数是掺银)的导电环氧 树脂胶将元器件贴装在基板上,同时实现与基板的机械与电学 连接。 (2)绝缘环氧粘片:采用绝缘环氧树脂胶将元器件贴装在基板 上,仅实现与基板的机械连接。 (3)基板粘接:采用绝缘环氧树脂膜或绝缘环氧树脂胶将基板 或在基板上已完成元器件组装的电路功能衬底贴装到封装外壳 中,仅实现基板与外壳的机械连接

3.2.2环氧贴装的主要工序

1常用环氧胶的主要性能与工艺参数见表1。 5固化的目的是实现元器件在基板上或基板/电路功能衬底 在外壳中的安装连接。

表1常用环氧胶的主要性能与工艺参数

3.2.3环氧贴装工艺运行条件

3为避免吸有毒气体,称量、混合、配胶、清洗过程应在道 风柜内进行。

3.4.1共晶焊是使用二元或三元合金片作为焊料将芯片或基板 贴装在载体上,实现高热导、低电阻、高可靠性的传导性连接。共 晶焊工艺具有机械强度高、热阻小、稳定性好、可靠性高等优点,但 是其操作过程较为复杂,需要调试的参数多,成本较高。共晶焊工 艺可分为以下两种: (1)使用合金焊料片(如Au80Sn20焊片)将元器件焊接在基 板上或将基板焊接在外壳底座中。 (2)不使用预制片或焊膏,在AuSi共熔温度以上的某温度 (400℃~500℃)下,将硅芯片的背面(表面一般应淀积Au层)对 看基板上的金属化(一般为Au导体)焊盘高频(超声)摩擦,使芯 片通过金硅表面共晶熔合而贴装在基板上

3.4.2共晶焊的主要工序。

2合理选择焊料种类与使用顺序,能够有效地减少空洞缺 陷的发生率;焊料存放时间超期、焊料与镀层的氧化将影响到共 晶质量;焊接母体表面具有一定粗糙度,有利于获得良好的 润湿。

3.5.1引线键合工艺应按照下列原则采用

1引线键合是使用金属丝,利用热压或超声等能源,实现电 子组件中电路内部的电气连接。引线键合工艺实现简单、成本低 兼、适合多种组装形式而在连接方式中占主导地位。 2引线键合工艺根据所施加的能量方式不同可分为以下三 种方法,引线键合主要工艺分类见表2。

表2引线键合的工艺分类

(1)热压键合:适合在耐高温的基板上键合,通过加热和加压: 更焊接区金属发生塑性变形,破坏压焊界面上的氧化层,在高温扩 散和塑性流动的作用下,使固体金属扩散键合; (2)超声波键合:在室温下,由键合工具引导金属引线与待焊 金属表面相接触,在高频震动与压力的共同作用下,破坏界面氧化 层并产生热量,使两种金属牢固键合; (3)热压超声波键合:焊接时需要提供外加热源,通过超声磨 蚀掉焊接面表面氧化层,在一定压力下实现两种金属的有效莲接 和金属间化合物的扩散,从而形成焊点。 3、4常用键合工具(劈刀)有两种不同的基本外形,即从针尖 斜下方背面送丝的楔形劈力和中空垂直向下送丝的针形劈力(焊 针);根据键合丝材料的不同,可分为金丝键合、铝丝键合、铝硅丝 键合等;由于劈刀针尖形状、键合丝材料及断丝方式等的不同,所 得到的键合点(焊点)形状将不同,常见的三种焊点有球形焊点、半 月形楔形焊点和高尔夫勺形楔形焊点。 最通用、最成熟、最传统的微组装引线键合类型有以下两种: (1)热超声金丝球形键合(金丝球焊):适合于耐热不高的外壳 或基板,散热好的腔体上的键合。采用高纯金丝、针形劈力、同时 施加超声与热能实现引线与键合区间的焊接,键合线的第一、第二 焊点分别为球形焊点、半月形楔形焊点,在前一键合线焊好、线夹 拔丝断线后,电子打火(EFO)杆将劈刀针尖下端伸出的丝尾熔化 成金球用于下一键合线的第一焊点。因其可降低加热温度、提高

键合强度与可靠性而成为键合法的主流。 (2)超声铝硅丝楔形键合(铝硅丝楔焊):适合在不耐高温的基 板上键合,由于焊点较小,也适合用于小焊盘间距的键合。采用含 1%~3%硅的铝硅丝、形劈刀、一般只需施加超声(也可同时施 加超声与热能)实现引线与键合区间的焊接,键合线的第一、第二 焊点均为高尔夫勺形楔形焊点,在前一键合线焊好后由线夹拔丝 断线并将下一键合线第一焊点所需的引线端头送至劈刀针尖的 下方。 常用键合引线的主要性能参数见表3和表4。

表3常用键合引线的主要性能参数

表4常用金丝金带的主要性能参数

3.5.2引线键合的主要工序

3引线的直径和延展率对于引线电气传输的性能和可靠性 有较大影响。 6键合加热温度不宜高于150℃是为了使电路经受高温的 时间尽量短。

7控制键合工艺参数是为了确保不损伤芯片、有较大的键合 强度和好的焊点形态,工艺参数决定着引线的弧形是否合适,键合 点是否牢靠。 8键合工具(劈刀)应与引线直径相适应,劈刀的几何参数直 接影响着焊点的形状及键合质量。

3.6.2倒装焊的主要工序

1在芯片上制作凸点,可采用淀积金属、机械焊接或者聚合 物互连粘接等方法,凸点制作还可采用蒸镀焊料、电镀焊料、印制 焊料、钉头凸点、化学镀凸点、激光植球和凸点移植等方法。 2超声热压焊时,倒装设备焊头吸附凸点电极面已被翻转朝 下的IC芯片向下移动,使芯片的各凸点电极压着在基板的对应焊

区上,同时施加超声和加热、加压,完成芯片与基板的倒装焊接(键 合),芯片的放置应控制好对位精度与装焊间隙 5采用下填充和固化工艺,可以给倒装芯片提供环境保护与 强化连接作用,提高倒装焊接可靠性,保护凸点,下填充材料的特 性应与芯片和基板相匹配,下填充操作时应略微倾斜基板,是充分 利用液态下填充料在倒装芯片与基板间缝隙中的毛细流作用充填 满空隙;精确控制填充胶量以保证填充后无空洞

3.7.1微电子封装中使用针焊工艺,通过钎料将待焊金属连接起 来,从而为内部电路提供信号输入、输出通路;或者实现气密性封 装,保护电路不受周围环境的侵蚀。针焊封盖过程采用整体加热, 影响到器件的可靠性,而采用低温焊料对母材的浸润性不好钢管混凝土施工工艺,焊接 质量难以保证

3.7.2钎焊的主要工序。

1成分准确稳定、无氧化、表面平整的焊料,能够有效地减少 空洞缺陷的发生率,焊料的使用量应保证焊料与焊件充分润湿,又 不致溢出太多,适当的焊接母体表面粗糙度有利于获得良好的 润湿。 2真空烘焙的目的是排除焊件内部的水汽,烘后应尽快进 行针焊密封。 3焊料应牢靠放置,不致在钎焊过程中因意外于扰而错动位 置,有气密性要求的针焊缝,焊缝结构设计应能容纳足够的焊料: 阻焊是防止焊料过度流尚降低气密性或破坏微电路。 4盖板结构设计应避免封装时产生金属飞溅,在腔体内形成 可动的金属小球,引起器件内部的短路,封盖焊接过程中应使焊料 的流动减至最低限度,以免熔化的焊料流动入腔体内损坏芯片。 6为保证后道针焊温度不会引起前道针焊料发生二次重熔

7基板应包含透气孔,以便多余助焊剂溢出。 8采用适当的焊接工装以保证在焊接过程中保持一定的焊 接压力,夹具设计应符合热容小、传热均匀、不易变形、压力均匀的 原则。

3.8.1平行缝焊是一种应用最多的微组装金属气密封装熔焊工 艺,借助于平行缝焊机,通过大电流脉冲在缝焊电极锥面与外壳盖 板边缘的接触点处产生极高密度的热能,使外壳壳体与盖板的局 部金属体及其镀层迅速加热而熔合在一起,随着电极在盖板边缘 上的连续滚动前行,持续被熔合点形成一条致密焊道,焊道闭合后 实现气密封装。盖板表面最好应在同一个水平面上,盖板与壳体 热膨胀系数应匹配。 平行封焊是一种电阻熔焊,它的自的是保证器件的气密性,产 格限制封装腔体内水气与多余物的含量,在腔体内部形成独立、稳 定的微环境。 平行缝焊操作过程中多数步骤已实现机械化,减轻了操作人 员的负担,也使成品率提高。平行缝焊与激光焊相比,不仅设备的 价格便宜,完成焊接的成本也较低。 3.8.2平行缝焊的主要工序。 2合理控制平行缝焊工艺参数,以保证用最小能量获得重叠 最佳的焊道和最可靠的封装。 3平行缝焊最常用的腔体材料是氧化铝陶瓷、可伐合金和铁 镍合金,陶瓷腔体需要金属焊环,金属腔体上可具有镍或金镀层, 盖板可选择可伐材料或4J42铁镍合金。 4手套箱通十燥氮气是为了保证其箱体内水汽含量低于一 定数值。 6如果盖板与腔体不能精确对准,一致性不好,容易造成裂 盖,平行缝焊机的运行速度不宜过快是为防止产生打火现象,且使

3.8.2平行缝焊的主要工序,

2合理控制平行缝焊工艺参数,以保证用最小能量获得重叠 最佳的焊道和最可靠的封装。 3平行缝焊最常用的腔体材料是氧化铝陶瓷、可伐合金和铁 镍合金,陶瓷腔体需要金属焊环,金属腔体上可具有镍或金镀层: 盖板可选择可伐材料或4J42铁镍合金。 4手套箱通十燥氮气是为了保证其箱体内水汽含量低于 定数值。 6如果盖板与腔体不能精确对准JB/T 13354-2017标准下载,一致性不好,容易造成裂 盖,平行缝焊机的运行速度不宜过快是为防止产生打火现象,且使

待焊部位金属应充分熔合,以保证焊缝密封性能良好。

3.9.2激光焊的主要工序。

©版权声明
相关文章