聲表面波器件制作工藝介紹(PPT 61頁).ppt

聲表面波器件制作工藝介紹 一 聲表面波器件的用途 濾波器 電子通訊移動設(shè)備無線寬帶廣播電視 諧振器 移動設(shè)備無匙安全系統(tǒng) 射頻識別 鑒別 身份識別 物體識別 運輸方式跟蹤 傳感器 感知 壓力 溫度液體 氣體生物傳感 特殊應(yīng)用 特殊壓電材料 改變物理特性 二 聲表面波器件工作原理 聲表面波 SAW SurfaceAcousticWave 就是在壓電基片材料表面產(chǎn)生和傳播 且振幅隨深入基片材料的深度增加而迅速減少的彈性波 SAW濾波器的基本結(jié)構(gòu)是在具有壓電特性的基片材料拋光面上制作兩個聲電換能器 叉指換能器 IDT 它采用半導體集成電路的平面工藝 在壓電基片表面蒸鍍一定厚度的鋁膜 把設(shè)計好的兩個IDT的掩膜圖案 利用光刻方法沉積在基片表面 分別作為輸入換能器和輸出換能器 電轉(zhuǎn)換為聲 逆壓電效應(yīng) 聲轉(zhuǎn)換為電 正壓電效應(yīng) 工作原理是輸入換能器將電信號變成聲信號 沿晶體表面?zhèn)鞑?輸出換能器再將接收到的聲信號變成電信號輸出 換能器空間圖形對應(yīng)脈沖響應(yīng)圖形通過指條位置和重迭長度的設(shè)計即可控制換能器的脈沖響應(yīng) 從而也就控制了換能器的頻率響應(yīng) SAW濾波器構(gòu)成及頻響壓電基片 IDT 半導體工藝 電 聲 SAW 電Hfilter f HIDT1 f HIDT2 f 三 主要聲表面波器件用晶片材料 LT LN主要功能 壓電效應(yīng) 表面波器件熱釋電效應(yīng) 紅外探測電光效應(yīng) 光開關(guān) 光調(diào)制光折變效應(yīng) 全息存儲非線性光學效應(yīng) 激光倍頻從上面可以看出LN LT是一種多功能晶體 我們在實踐中注意各種性能對使用和生產(chǎn)相互影響 比如熱釋電產(chǎn)生靜電吸塵 靜電擊裂晶片影響 常用表面波切型 晶片背面的加工粗糙度 四 聲表面波器件制作工藝流程 1 前工序 基片清洗 鍍金屬膜 涂膠 曝光 顯影 腐蝕 探針測試 涂膠 曝光 顯影 鍍金屬膜 剝離 鍍保護膜 后工序 濕法工藝 鍍膜 鋁 晶片 鋁 晶片 光刻膠 涂光刻膠 曝光 UV光 光刻膠 鋁 晶片 顯影 刻蝕 光刻膠 鋁 晶片 去膠 鋁 晶片 B 剝離工藝 涂光刻膠 光刻膠 晶片 曝光 光刻膠 晶片 UV光 顯影 光刻膠 晶片 鍍膜 光刻膠 晶片 鋁 去膠 鋁 晶片 制作完成圖形 主要工藝 清洗 全自動清洗機 STANGL精清洗系統(tǒng) 系統(tǒng)精清洗部分由以下構(gòu)成 RBS1槽 RBS2槽 溢流清洗槽 QDR1槽 QDR2槽 兆聲清洗槽 甩干機 STANGL精清洗采用的是濕法批量式清洗 所用的工藝為RBS洗液超聲清洗結(jié)合SC1洗液兆聲清洗的方式 因該清洗系統(tǒng)設(shè)計時未考慮酸洗槽 有些晶片在清洗前得預先經(jīng)過一次酸浸泡處理工藝 該系統(tǒng)專用于 3 和 4 標準晶圓片的清洗 日產(chǎn)量為300 400片 班 8小時 主要工藝 清洗 主要工藝 鍍膜 設(shè)備名稱 BAK SAW電子束鍍膜機 主要技術(shù)指標 均勻性單片 1 片與片 2 批與批 2 鍍層材料AL AL CU2 合金 TI CU 產(chǎn)量3英寸36片 爐4英寸18片 爐 適用工藝 剝離工藝和濕法工藝 單層和多層鍍膜 主要工藝 鍍膜 設(shè)備名稱 KDF磁控濺射鍍膜機 主要技術(shù)指標 均勻性單片 2 AL 2 3 sio2 片與片 3 5 AL 5 8 SIO2 批與批 3 5 AL 5 8 SIO2 鍍層材料AL AL CU2 合金 TI 產(chǎn)量3英寸16片 爐 4英寸9片 爐適用工藝 濕法工藝 單層金屬膜和SIO2保護膜 主要工藝 鍍膜 設(shè)備名稱 LEYBOLD 萊寶 電子束鍍膜機 主要技術(shù)指標 均勻性單片 1 5 片與片 2 5 批與批 2 5 鍍層材料AL AL CU2 合金 TI 產(chǎn)量3英寸36片 爐4英寸18片 爐 適用工藝 剝離剝離和濕法工藝 單層和多層金屬膜 主要工藝 鍍膜 膜厚測試 FRT表面輪廓儀 ALPHA STEP臺階儀 主要工藝 光刻 分布重復式投影曝光 主要技術(shù)指標 最小分辨率 0 5um最大視場 15 19mm掩膜版尺寸 5英寸晶片尺寸 3英寸光源波長 I線 365nm 縮影倍率 5 1曝光工作臺定位精度 100nm 適用工藝 剝離工藝和濕法工藝 主要工藝 光刻 3 和4 標準圓片的光刻膠涂覆及曝光后圖形顯影 滿足特征尺寸CD 0 35 m聲表面波器件的光刻膠涂覆及曝光后圖形顯影工藝制作要求涂敷光刻膠均勻性和一致性 4 片內(nèi)為 2 片與片之間達到 2 GAMMA涂膠顯影機 M2000涂膠顯影機 3 4 標準圓片的光刻膠涂覆及曝光后圖形顯影 滿足特征尺寸CD 0 5 m聲表面波器件的光刻膠涂覆及曝光后圖形顯影工藝制作要求 涂敷光刻膠均勻性和一致性 3 片內(nèi)為 2 片與片之間達到 2 顯影均勻性和一致性 當以CD 0 5um作為測試線寬時 3 片內(nèi)為 6 片與片之間達到 6 涂膠產(chǎn)能達40片 小時 顯影產(chǎn)能達40片 小時 主要工藝 光刻 半自動探針測試 主要工藝 探針測試 2 后工序 工藝流程 點焊 入庫 終測 標記 儲能封帽 篩選試驗 絲網(wǎng)涂膠 劃片 光刻檢驗 粘片 前工序 點焊檢驗 初測 預焊 平行封帽 編帶 主要工藝 絲網(wǎng)涂膠 吸聲膠 絲網(wǎng)涂膠 SAW濾波器凃膠的重要性 主要工藝 絲網(wǎng)涂膠 吸聲膠 將吸聲膠涂到器件兩端 以消除反射回來的聲波對器件性能的干擾 主要工藝 劃片 半自動砂輪劃片機 利用高速旋轉(zhuǎn)的樹脂刀片將晶圓分割成一個個小芯片 主要工藝 劃片 主要工藝 粘片 自動SMD 將芯片通過粘片膠粘貼固定到外殼底座上 主要工藝 粘片 自動粘片 主要工藝 點焊 自動鋁絲鍵合 主要工藝 點焊 自動鋁絲鍵合 主要工藝 點焊 6400型自動點焊機 主要工藝 點焊線拉力和芯片剪切力測試 主要工藝 預焊 預焊工序用于將表貼器件的蓋板與基座固定起來 主要工藝 平行封焊 封焊工序?qū)㈩A焊后的器件焊接完畢 主要工藝 平行焊接 現(xiàn)有平行封裝設(shè)備工藝能力 能夠封裝從3mm 3mm到25mm 9mm的表貼器件 SMD 深腔外殼最大尺寸可達250mm 30mm 軍品水汽含量能夠控制在5000PPM