硅麦克风IC驱动芯片封装工艺的优化和研究

论文摘要

硅麦克风是近年来发展起来的一种新型技术,它综合运用了多学科技术:MEMS硅芯片和标准的IC集成电路技术。硅麦克风能够以标准的半导体工艺来进行封装、测试,又以其微型化、可以高效率的实现后道表面贴封的优势,因而广泛应用于便携式电子:手机、数码相机、笔记本电脑等,硅麦克风的众多相关问题的研究逐步地成为热点。本文通过对硅麦克风IC驱动芯片封装工艺的初步研究,把深入研究和改善的重点放在IC驱动芯片的包封工艺和引线键合工艺上。IC驱动芯片包封工艺的研究和改善重点放在点胶方式上:传统的针头式点胶方式和无接触喷射式点胶方式。通过实验验证的方法确认无接触喷射式点胶方式在IC驱动芯片包封工艺上的优势,并且成功的在硅麦克风IC驱动芯片上运用无接触喷射式点胶方式。在提高了良率的基础上进一步的进行了失效模式、失效原因的分析,分别对关键的工艺参数:胶点的大小、点胶高度、点胶压力、点胶时间、点胶喷嘴头的尺寸进行了相关性的实验研究,并借助实验设计的方法用有限的实验数组得出最佳的参数范围。同时对胶水的性能做了分析、研究,选出适合的胶水品牌,再次提高了IC驱动芯片包封工艺的良率。另外对于IC驱动芯片引线键合工艺的第二焊点焊盘剥离的失效模式、焊盘结构、失效原因作出了分析研究,借助SEM扫描电镜、EDX能谱分析、切片分析方法得出失效的最终原因,并提出有效的改善措施,解决了IC驱动芯片引线键合工艺的不良问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 硅麦克风的简介
• 1.1.1 麦克风的分类和发展
• 1.1.2 硅麦克风结构和工作原理
• 1.1.3 硅麦克风的特点
• 1.1.4 硅麦克风的应用前景
• 1.2 硅麦克风封装面临的挑战
• 1.2.1 硅麦克风封装的简易流程
• 1.2.2 硅麦克风封装技术的挑战
• 1.3 本文主要的研究内容
• 第二章 IC 驱动芯片封装工艺研究的实验方法
• 2.1 IC 驱动芯片封装中的包封工艺
• 2.2 IC 驱动芯片封装工艺研究的实验方法
• 2.2.1 实验方案的设计
• 2.2.2 实验的设备及内容
• 2.3 本章小结
• 第三章 IC 驱动芯片包封工艺点胶方式的研究和改善
• 3.1 引言
• 3.2 包封工艺的点胶方式
• 3.2.1 针头点胶技术
• 3.2.2 无接触喷射式点胶技术
• 3.2.3 无接触喷射式点胶技术的优点
• 3.2.4 无接触喷射式点胶方式的实验
• 3.3 无接触喷射点胶方式在硅麦克风IC 驱动芯片上的运用
• 3.4 本章小节
• 第四章 IC 驱动芯片无接触喷射式点胶方式工艺的优化
• 4.1 引言
• 4.2 无接触喷射式点胶方式下不良品及失效模式分析
• 4.2.1 无接触喷射式点胶方式下的不良品的分析
• 4.2.2 无接触喷射式点胶方式下的失效模式分析
• 4.2.3 无接触喷射式点胶方式下的失效原因分析
• 4.3 无接触喷射式点胶方式工艺的优化
• 4.3.1 金线歪斜下垂不良品的点胶工艺参数的优化
• 4.3.2 胶量过多过少不良品的点胶工艺参数的优化
• 4.3.3 胶水包封脱离分层现象工艺参数的优化
• 4.3.4 工艺优化后的无接触喷射式点胶方式的良率的提高
• 4.4 本章小结
• 第五章 IC 驱动芯片引线键合工艺分析与改善
• 5.1 引言
• 5.2 焊盘剥离的失效模式分析
• 5.3 焊盘剥离的原因分析
• 5.4 焊盘剥离的改善措施
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文