超微间距全自动金线焊接机的工艺优化技术

论文摘要

半导体的封装向高密度与高脚数发展,表现在封装工艺就是朝着微细间距的高精密度焊线技术发展。本文中,作者采用综合优化法研究焊线过程的三个主要工艺过程,得到较好的焊线工艺从而实现超微间距全自动焊线机的工艺优化。首先作者介绍三种焊线技术并且比较了这三种焊线技术各自的优缺点,同时以金球焊线为例介绍了焊线的全过程。为了更好的控制焊线可靠性和质量,作者介绍了三种测试方法,金线拉力测试,金球推力测试以及扫描电镜烧球形状测试,并将在实验过程中运用这三种测试方法。作者使用田口法寻求最佳的产品制程能力,并且将受干扰因子的影响维持最小,从而提高产品设计质量、降低生产成本、缩短研发周期。在应用田口法得到焊线工艺的最佳参数组合过程中,作者有效的利用信噪比,直交表,交互作用以及主影响图,从而得到焊线工艺最佳参数组合,实现良好的焊线品质和可靠性。作者通过四个实验,实验一:观察金线拉力测试之前以及之后金球推力变化。实验二:烧球尺寸控制。实验三:不同参数设置对弧形的影响。实验四:焊线过程参数最优化,从这四个实验中得到了相应的结论。最终将四个实验的优化结果综合考虑,从而实现全自动金丝球焊线机的焊接工艺真正优化。该结果直接应用于比锐精密设备(深圳)有限公司的全自动金线机ParalleX Sharp NO.Ⅰ,直接将技术转换为生产力,所以作者的研究具有一定的实际应用价值,对于其他设备的工艺优化具有一定的借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• ACKNOWLEDGEMENTS
• 1. Introduction
• 1.1 Background and Motivation
• 1.1.1 Moore’s Law
• 1.1.2 Background of the Thesis.
• 1.3 Purpose of the Research
• 1.4 Overview
• 2. Wire Bonding Process and Performance Test
• 2.1 Wire Bonding Process
• 2.1.1 Choosing a Wire Bonding Technology
• 2.1.2 Ultrasonic Transducer, Bonding Tool and Materials for Bonding
• st Bonding and 2^nd Bonding Forming Process'>2.1.3 The 1^st Bonding and 2^nd Bonding Forming Process
• 2.2 Wire Bonding Test
• 2.2.1 The Destructive Bond Pull Test
• 2.2.2 Ball-Bond Shear Test
• 2.2.3 FAB Size Control Using SEM
• 2.3 Conclusion
• 3. Taguchi Method
• 3.1 Taguchi Method
• 3.1.1 Signal-to-Noise Ratio
• 3.1.2 Interaction
• 3.1.3 Main Effects and Main Effects Plot
• 3.2 Summary
• 4. Experiments And process optimization
• 4.1 Introduction
• 4.2 Observation about Transformation of Ball Shearing Force before and after Wire Pulling Test
• 4.2.1 Experiment preparing and process
• 4.2.2 Results Analysis of Ball Shearing Force before and after Wire Pulling Test
• 4.3 FAB Size Control
• 4.3.1 Experiment Preparing
• 4.3.2 Experiment Process
• 4.3.3 Results Analysis of FAB Size Control
• 4.4 Loop Control
• 4.4.1 Experiment Preparing
• 4.4.2 Experiment Process and Results Analysis
• 4.5 Optimization of Wire Bonding Process Parameters Setting
• 4.5.1 Experiment Preparing
• 5.5.2 Experiment Process
• 4.5.3 Results Analysis of Optimization of Wire Bond Process Parameters
• 4.6 Conclusion
• 5. Conclusion And Future Work
• 5.1 Conclusion
• 5.2 Future work
• REFERENCES