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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1、＊ｌＩ４击种故＊凌ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ业学位硕ｉ学位论文ｇ专ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ－Ｉ论文题目超声功率和键合压力对金绘热超声键合廳臟响妍究工程硕古专业学位类别Ｈ：２０１３５１０３的０４学号Ｊ作者姓名薛瑞Ｊ指导教师王忆文教授胃＇■；３独创性声明本人声明所

2、呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知？标注和致谢，除了文中特别加ｙ的地方外，也，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论。与我文中作了明确的说明并表示谢意。／作者签名：杂日期：如会年月日譯／论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和

3、磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。此规定）（保密守的学位论文在解密后应遵：义：作者签名＿＿导师签名雄碑曰：年巧曰期Ｍ（分类号密级注1UDC学位论文超声功率和键合压力对金丝热超声键合质量的影响研究（题名和副题名）薛瑞指导教师王忆文教授电子科技大学成都崔自中高工成都华微电子科技有限公司成都申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2

4、015.09论文答辩日期2015.11学位授予单位和日期电子科技大学2015年12月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchfortheEffectofUltrasonicPowerandBondingForceonGoldThermosonicBondingQualityAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEnginee

5、ringAuthor:RuiXueAdvisor:YiWenWangSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要引线键合技术（WireBonding）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

6、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

7、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

8、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