超细间距引线键合第一键合点影响因素分析

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1、华中科技大学硕士学位论文presentedworksabove．Finally,summaryhasbeengiventheendofthisdissertation，andsomeadviceshavebeenputforwardforsubsequentresearch．Newaimshavebeensetforfuturework．Keywords：ultrafinepitchwirebondingICpackageorthogonaltestIII独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽

2、我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：即唐日期：≯∞(厶年r月f。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，

3、在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密时。(请在以上方框内打“√”)指导教师签名：客1}车El期：伊≯年}月JEt华中科技大学硕士学位论文1．1．课题概述1．1．1课题的来源1绪论本课题“超细间距球引线键合工艺的研究”来源为国家高技术研究发展计划(八六三计划)机器人主题资助项目：“超细间距引线键合关键技术的研究”，项目编号：2002AA421210，作者负责该项目工艺试验的设计、试验及结果分析。1．1．2课题的目的和意义现代电子工业，特别是航空、航天以及便携式计算机、移动通信、汽车及消费类电子领域的急速发展不断向电子产品提出更高的要求。电子

4、产品必须具有高智能、功能多、重量轻、体积小、厚度薄、易于携带、速度快、可靠性高和价格低的特点。为摆脱产品笨重、体积庞大的束缚，各种产品朝轻薄短小的趋势发展，对lc芯片的小面积、高集成度与高散热率的需求日增，采用系统化高端芯片的比率也相对增加。为顺应这种发展趋势，高端芯片的设计均向降低耗电量、缩小体积与多功能整合的趋势发展，因此各高端芯片设计公司不断强化复合技术与系统解决方案能力。为满足集成组件大厂与芯片设计公司相关的需求，全球主要专业代工大厂无不积极发展更精细的封装与测试技术，以共同突破研发技术上的瓶颈。为适应产品需求，如计算机芯片、绘图芯片

5、、通信网络等轻薄短小产品的快速发展，同时为顺应线宽逐渐减小的发展趋势，后封装技术亦不断强化封装间距缩小的能力，以配合日益缩小的芯片面积。由于常用的引线键合技术中焊盘沿芯片四周分布，因此采用减小焊盘尺寸并缩小相邻焊盘间距是提高封装密度的最有效的方法，超细间距封装技术也应运而生。近年来高I／O脚数及缩小芯片焊盘尺寸与间距的设计，已成为IC发展的趋势，也使得超细间距封装技术的重要性与日俱增。现阶段光刻技术的特征尺寸——线宽由0．35微米逐渐缩小为O．25微米、O．18微米至目前90纳米。线宽每一次缩小，后封装焊盘间距也须跟着缩小。对封装测试厂商而言

6、，芯片面积缩小的效益可直接反应在产品成本的大幅降低，同时使Ic芯片体积缩小和芯片功能增加。由于采用细间距封装，可在更小的裸芯片内容纳同样的I／O数，于是同华中科技大学硕士学位论文样大小的晶圆可产出的数量更多的芯片，生产的成本相应降低。以超细间距封装技术作后盾．Ic单位面积的集成度大幅增加，I／O数也相应增多，芯片内电路的内部连接数更是倍增，因此在相同单位芯片面积可实现更多的功能。究竟多小的焊盘间距可被归类为超细间距封装，事实上并没有一定的标准范围，而是在不同时间点上，依照当时的技术水准，有不同的定义。现阶段，一般认为当焊盘间距≤60LIm时，

7、我们称此时的引线键合工艺为超细间距引线键合工艺。随着芯片结构和焊盘间距逐渐减小，第一键合点直径也越来越小，因此第一键合点质量的稳定性对于超细间距引线键合尤其重要。在超细间距键合条件下，各键合参数、键合工具、金线的微小变化都可能对引线键合工艺过程带来很大的影响。键合工艺在不同型号或相同型号不同机器问移植时，机器问的微小差异也会对第一键合点质量造成很大影响，使机器准备时间增加。因此采用传统的通过提高键合机硬件的精度并且对影响第一键合点质量的各因素的公差进行比例缩小的方法来开发适适应更小焊盘问距的引线键合工艺已很难满足要求，且这样开发的引线键合工艺

8、也不稳定。而必须对超细焊盘问距条件下各键合参数对键合工艺的影响有很充分的了解，并在此基础上对键合机各键合参数进行优化使键合工艺有较强的适应性才能保证键合过程的顺利进