键合相关

关于键合相关的思维导图，包含划片设备：金刚石划片刀、激光划片；激光划片；表面实装形；DC测试（直流特性）；DC测试（直流特性）。

封装历史

• 70年代：通孔安装器件 Through Hole Component
  • DIP
  • PGA
• 80年代：表面贴装器件
  • PLCC（QFJ）
  • QFP
• 90年代前中：球栅阵列式封装
  • BGA（Ball grid array)
• 90年代后期：倒装焊接
  • CSP (Chip scale package)
• 划片设备
  • 金刚石划片刀
    • 刃长
    • 刃宽
    • 金刚石颗粒尺寸
    • 颗粒密度
    • 接合剂种类
    • 制品
      • 划片槽宽度
      • 大圆片的厚度
      • 划片槽的表面
  • 激光划片
    • 设备昂贵
• 组立流程
  • 划片
    • 全切
      • 将大圆片划透，适用于比较大的芯片，目前主流
    • 半切
      • 留120~180μm的余量，适用于较小的芯片
      • 贴膜
        • 利于拿取
        • 大圆片的固定
        • 粘片作业
      • 划片
      • 裂片
        • 芯片的背面移动压力辊，是芯片受力未划片部分裂开
      • PMM
        • 外观检查，不良品进行墨水打点
          • 划伤
          • 缺损
          • 崩牙
          • 沾污
          • 扩散
  • 粘片
    • 共晶合金法
      • 好：良好的欧姆、热阻接触 机械强度高 坏：速度慢、成本高、温度高，需要N2保护
    • 树脂、银奖粘接
      • 好：速度快、成本低、温度低、适合大生产 坏：欧姆、热阻大
    • 胶带粘接
      • 好：封装尺寸小 坏：速度慢、成本高、温度高、易不良
    • 要求
      • 一定的机械强度
      • 良好的欧姆接触（共晶、银奖）
      • 良好的散热性能
      • 稳定的化学性能
  • 键合
  • 封入
    • 电性能（绝缘性，介电性）良好
    • 吸水率、透湿率低
    • 密着性好
    • 一定的机械强度
    • 热膨胀系数小
    • 离子及放射性物质少
    • 耐热性、阻燃性好
    • 内应力小
    • 成形性好，周期短
  • Lead成形
    • 平坦型
    • PKG翘曲与平坦型
    • 毛刺
    • PKG裂纹
  • 打印
    • 激光打印
      • 字体发白
        • 原因：激光发震功率低、激光通路受阻
        • 对策：调整发射功率，清扫通道
      • 字体欠缺
        • 原因：模板异常、制品上有义务附着、电磁镜动作不良、保护经商异物附着
        • 对策：检查模板、去除制品表面异物、调整电磁镜、清扫激光通路
      • 打印文字变白、发黑、无法判读
        • 原因：打印面污染
        • 对策：擦拭打印面
      • 打印文职
        • 原因：PKG误检出
        • 对策：检修位置检出传感器
    • 油墨打印
  • 引脚电镀
    • 挂镀
    • 浸镀
  • 选别
    • DC测试（直流特性）
    • AC测试（交流特性或Timing特性）
    • FT测试（逻辑功能测试）
    • 辅助工序
      • BT老化
      • 插入
      • 拔出
      • 实装测试
      • 电容充放电测试
  • 包装
    • 材质强度
    • 重量
    • 温湿度特性
    • 抗静电性能
• IC PKG
  • 插入实装形
    • DIP：DIP、SHD
    • 子主题
    • SSIP、ZIP
    • PGA
  • 表面实装形
    • Flat pack：SOP、QFP
    • Chip carrier：SOJ、QFJ、LCC、TAB
    • BGA、CSP
  • 其他
    • COB
    • IC Card
• 键合质量判定标准
  • 键合拉力测试（BPT）
    • 工艺参数
    • 引线参数（材质、直径、强度、刚度）
    • 吊钩位置
    • 弧线高度
    • 确认引线断裂位置
      • 第一键合点的截面
      • 第一键合点的颈部
      • 第二键合点出
      • 引线轮廓中间
  • 键合剪切力测试（BST）
    • 测试环境
    • 人为原因
• 线弧技术
  • 前向拱丝 (Forward Loop)
    • 打第一焊点在芯片焊盘上，在引线框架上进行第二焊点
    • 线弧高度大于100μm
  • 反向拱丝 (Reverse Loop)
    • 芯片焊盘上打一个凸点（Bump），基板上进行球焊，然后再图电商进行针脚式键合（Stitch Bond）
    • 针脚支撑键合（SSB）线弧--工艺过程最慢
• 引线材料
  • 球形焊接
    • 金线
      • 99.99% 4Ns金线
      • 掺杂金线
      • 合金化金线
    • 合金线
  • 楔形焊接
    • 高温：金线
    • 常温：铝线
• 焊接工艺
  • 热压焊 (T/C-Thermocompression Bonding）
    • 键合效果好，适合主流的金线焊接
  • 超声焊 (U/S- Ultrasonic Bonding)
    • 室温下进行，适用于铝线楔形焊
  • 热超声焊 (T/S-Thermosonic Bonding)
• 引线键合
  • 芯片和引线框架（基板）的连接为电源盒信号的分配供应了电路连接。
  • 倒装焊 (Flip Chip Bonding)
  • 载带自动焊 (TAB- Tape Automated Bonding)
  • 引线键合 (Wire Bonding)
    • 球形焊接 (Ball bonding)
      • 每次焊接魂环的开始会行程焊球（FAB-Free air ball)，然后焊接到焊盘上行程第一焊点
        • 毛细管劈刀 (Capillary)
          • 陶瓷
    • 楔形焊接 (Wedge bonding)
      • 引线在压力和超声波能量下直接焊接到芯片焊盘上
        • 楔形劈刀 (Wedge)
          • 钨碳
          • 钛碳合金