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文檔簡介
PAGEPAGE2UDC中華人民共和國國家標準PGBXXXXX-XXXX微組裝生產(chǎn)線工藝設計規(guī)范Codeformicro-assemblingproductionlineprocessdesign(征求意見稿)××××—××—××發(fā)布××××—××—××實施中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部聯(lián)合發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局PAGE中華人民共和國國家標準微組裝生產(chǎn)線工藝設計規(guī)范Codeformicro-assemblingproductionlineprocessdesignGBXXXXX-XXXX主編部門:中華人民共和國工業(yè)和信息化部批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部施行日期:XXXX年XX月XX日中國計劃出版社20XX北京PAGE4目次TOC\o"1-2"\h\z\u1總則 12術語 23微組裝基本工藝 43.1一般規(guī)定 43.2環(huán)氧貼裝 43.3再流焊 53.4共晶焊 63.5引線鍵合 73.6倒裝焊 93.7釬焊 103.8平行縫焊 123.9激光焊 143.10涂覆 153.11真空焙烤 163.12清洗 173.13測試 184微組裝生產(chǎn)線主要工藝設備配置 204.1一般規(guī)定 204.2環(huán)氧貼裝工藝設備配置 204.3再流焊工藝設備配置 214.4共晶焊工藝設備配置 214.5引線鍵合工藝設備配置 224.6倒裝焊工藝設備配置 234.7釬焊工藝設備配置 244.8平行縫焊工藝設備配置 244.9激光焊工藝設備配置 254.10涂覆工藝設備配置 254.11真空焙烤工藝設備配置 264.12清洗工藝設備配置 264.13測試設備配置 265微組裝生產(chǎn)線工藝設計 285.1總體規(guī)劃 285.2工藝區(qū)劃 286微組裝生產(chǎn)線廠房設施及環(huán)境 316.1一般要求 316.2廠房土建 316.3消防給水及滅火措施 326.4供配電系統(tǒng) 326.5照明 336.6空氣凈化系統(tǒng) 336.7信息與安全保護 346.8壓縮空氣系統(tǒng) 356.9工藝輔助系統(tǒng) 35附錄A微組裝基本工藝流程 38本規(guī)范用詞說明 40引用標準名錄 41附:條文說明……………………42ContentsTOC\o"1-2"\h\z\u1Generalprovisions 12Terms 23Micro-assemblingbasicprocess 43.1Generalrequirements 43.2Epoxydieattaching 43.3Reflowsoldering 53.4Eutecticsoldering 63.5Wirebonding 73.6Flipchipbonding 93.7Brazewelding 103.8Parallelseamsealing 123.9Laserbonding 143.10Coating 153.11Vacuumbaking 163.12Cleaning 173.13Testing 184Micro-assemblingproductionlinemainprocessequipmentdisposition 204.1Generalrequirements 204.2Epoxydieattachingprocessequipmentdisposition 204.3Reflowsolderingprocessequipmentdisposition 214.4Eutecticsolderingprocessequipmentdisposition 214.5Wirebondingprocessequipmentdisposition 224.6Flipchipbondingprocessequipmentdisposition 234.7Brazeweldingprocessequipmentdisposition 244.8Parallelseamsealingprocessequipmentdisposition 244.9Laserbondingprocessequipmentdisposition 254.10Coatingprocessequipmentdisposition 254.11Vacuumbakingprocessequipmentdisposition 264.12Cleaningprocessequipmentdisposition 264.13Testingequipmentdisposition 265Micro-assemblingproductionlineprocessdesign 285.1Entireprogramming 285.2Processcompartments 286Micro-assemblingproductionlineplantinstallatiosandenvironment 316.1Generalrequirements 316.2Plantbuilding 316.3Firewater-supplyandfireextinguishersystem 326.4Power-supplyanddistributionsystem 326.5Lighting 336.6Airpurificationsystem 336.7Informationandsafeguard 346.8Compressedairsystem 356.9Processassistedsystem 35AppendixAMicro-assemblingbasicprocesscircuit 38Explanationofwordinginthiscode 40Listofquotedstandards 41Addition:Explanationofprovisions……………42PAGE31總則1.0.1為規(guī)范微組裝生產(chǎn)線工程建設中工藝設計內(nèi)容、深度和廠房設施標準,保證微組裝生產(chǎn)線工程建設執(zhí)行國家現(xiàn)行標準、規(guī)范,做到技術先進、安全適用、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量,制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于采用厚膜、薄膜、共燒陶瓷、等各類混合電路多層互連基板組裝封裝工藝的微組裝生產(chǎn)線新建、擴建和改建工程。1.0.3微組裝生產(chǎn)2術語2.0.1微組裝micro-在高密度多層互連基板上,采用表面貼裝和互連工藝將構成電子電路的集成電路芯片、片式元件及各種微型元器件組裝起來,并封裝在同一外殼內(nèi),形成高密度、高速度、高可靠性的三維立體結構的高級微電子組件。2.0.2環(huán)氧貼裝epoxydieattaching用導電或絕緣環(huán)氧樹脂膠將裸芯片和/或片式阻容元件貼裝在基板上,并通過加熱固化環(huán)氧樹脂實現(xiàn)芯片(元件)與基板間的物理連接。2.0.3再流焊reflowsoldering加熱待焊接件、使焊料再熔化或再流動而實現(xiàn)接合的焊接工藝。2.0.4共晶焊eutectics是一種利用共晶合金所進行的焊接工藝,即將二元或三元合金焊料加熱到等于或高于其共熔溫度(也即共晶溫度)而熔融,并經(jīng)冷卻直接從液態(tài)共熔合金凝固形成固態(tài)共晶合金,實現(xiàn)芯片等元件的焊接的工藝。2.0.5倒裝焊flipchipbonding,是IC裸芯片與基板直接安裝互連的一種方法,是將芯片面朝下放置,通過加熱、加壓、超聲等方法使芯片電極或基板焊區(qū)上預先制作的凸點變形(或熔融塌陷),實現(xiàn)芯片電極與基板焊區(qū)間的對應互連焊接的工藝。2.0.6引線鍵合wireb使極細金屬絲的兩端分別附著在芯片和管腳上,使這些半導體器件相互連接起來或與外殼引腳連接起來形成電氣連接的工藝。2.0.7平行縫焊parallelseams借助于平行縫焊系統(tǒng),由通過計算機程序控制的高頻大電流脈沖使外殼底座與蓋板在封裝界面縫隙處產(chǎn)生局部高熱而熔合,從而形成氣密性封裝的一種工藝手段。2.0.8激光焊laserb用激光束作熱源將兩種材料焊在一起實現(xiàn)兩種導體的金屬-金屬鍵合。2.0.9釬焊采用比焊件材料熔點低的金屬材料作為釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點,低于焊件熔點的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕焊件,通過釬料填充接頭間隙,將待焊金屬連接起來的工藝。2.0.10涂覆c在電路?表面施加塑性的或無機的非導電薄層涂料,起環(huán)境和/或機械保護作用。2.0.11清洗c利用溶劑清洗,或由施加高頻超聲振動到清洗媒介(液體)上所產(chǎn)生的液體空蝕(或微攪動),去除組裝件表面的殘留和沾污的工藝。PAGEPAGE493微組裝基本工藝3.1一般規(guī)定3.1.1微組裝主要生產(chǎn)3.1.2應根據(jù)混合集成電路、多芯片組件等微組裝產(chǎn)品的性能指標3.1.3微組裝工藝流程設計原則應符合下列要求1應按操作溫度從高逐步到低,降序排列各工藝的次序:共晶焊→→再流焊/表面組裝→→倒裝焊→→粘片→→引線鍵合;2應在基板上安裝互連好芯片等元器件形成電路功能襯底后再環(huán)氧粘接裝入金屬外殼中,基板與金屬外殼再流焊或共晶焊后再裝連外貼元器件;3半導體器件尤其是MOS器件的貼裝,應采取嚴格的防靜電措施;4應符合電子元器件常規(guī)組裝封裝順序要求:1)先粘片后引線鍵合;2)先進行內(nèi)引線鍵合后進行外引線鍵合;3)完成器件裝連后應進行產(chǎn)品電性能測試等等;5共晶焊、再流焊、表面組裝后應進行清洗,芯片倒裝焊后應進行下填充;6完成每一種組裝或封裝工藝后,應緊接著完成相應的工序檢驗。3.2環(huán)氧貼裝3.2.1環(huán)氧貼裝工藝采用應符合下列原則1適用范圍應為貼裝發(fā)熱量不高的中小功率器件、無引線倒裝器件、片式元器件、片狀電容,以及將基板貼裝到封裝外殼中;2適合于頻率不高和功率不大,對濕氣含量沒有嚴格要求的一般電路;3有歐姆接觸要求的器件應采用摻銀或金的導電環(huán)氧進行貼裝;4無歐姆接觸要求的集成電路,宜采用絕緣環(huán)氧貼裝;5有散熱要求的集成電路,應采用導熱環(huán)氧膠貼裝。3.2.2環(huán)氧貼裝工藝的主要工序應符合下列要求:1滴涂前應按規(guī)定方法配制多組分漿料型環(huán)氧粘接劑,粘接劑使用前應充分攪拌均勻并靜置除泡,環(huán)氧粘接劑在-40℃的冷凍環(huán)境下貯存時,使用前應在室溫下放置至少45分鐘,充分解凍2基板和載體貼裝前應進行清洗;3采用滴注點涂、絲網(wǎng)印刷、模板印刷等方法將適量的環(huán)氧膠涂布在基板上元器件待安裝的相應位置,或采用手工或機器將相應尺寸的環(huán)氧膜片排布在外殼底座的既定位置上,環(huán)氧膜應裁剪成與被安裝基板平面尺寸相當(相同或略小于)的大??;4按正確的位置與方向,將待安裝的各元器件準確放置在基板相應的環(huán)氧膠上,或?qū)⒒寤螂娐饭δ芤r底壓著在外殼底座中已排布好的環(huán)氧膜上,應在室溫或100℃~250℃5宜采用加熱、熱壓或紫外光照射的方法將粘接劑固化;6應清除多余的環(huán)氧粘接劑;7應用顯微鏡對芯片、器件的狀況和環(huán)氧貼裝情況進行檢查;8應對完成貼裝后的元器件進行端頭通斷測試和抗剪切強度測試。3.2.3環(huán)氧貼裝的工程環(huán)境運行條件應符合下列要求1貼裝元器件操作應在8級凈化區(qū)中完成;2固化工藝宜在惰性氣體保護氣氛中進行;3稱量、混合、配膠、清洗過程應在通風柜內(nèi)進行。3.3再流焊3.3.1再流焊工藝適用于表面組裝或?qū)⒒搴附釉谕鈿さ鬃小?.3.2再流焊工藝的主要工序應符合下列要求:1應采用軟合金焊料膏且使用前應充分攪拌均勻并靜置排泡;2宜采用模板印刷、滴注點涂等方法將適量的焊料膏涂布在基板/外殼底座上待安裝的相應位置上,焊料膏涂布后應在10min~2h內(nèi)完成貼片;3應借助于貼片機或采用手工方式將待安裝的各元器件/基板準確地放置在焊膏圖形層上,貼片后應在1h內(nèi)完成焊接;4應使用再流焊爐或熱盤,通過適當?shù)摹皽囟?時間”曲線完成焊膏再流焊接,禁止用手觸摸熱盤表面及已受熱產(chǎn)品。5應采用清洗工藝除凈已焊接產(chǎn)品中的焊料、焊劑殘渣,并烘干產(chǎn)品;6應用顯微鏡對芯片、器件的狀況和再流焊貼裝情況進行檢查;7應對完成貼裝后的元器件進行X射線檢測和抗剪切強度測試。3.3.3再流焊宜在氮氣、氫氣或氮氫混合氣體的氣氛中進行3.4共晶焊3.4.1共晶焊工藝適用于要求散熱好的大功率混合電路、要求接觸電阻小的高頻電路以及要求濕氣含量非常低的電路芯片或3.4.2共晶焊的主要工1共晶焊前,應對基板和載體進行清洗;2應選擇適當?shù)墓簿Ш噶?,不應使用存放時間過長的焊料,選擇適當?shù)暮附幽阁w表面粗糙度;3應將合金預制焊片應裁剪成相當于被貼裝芯片面積80%的大小,焊料排布在基板/外殼底座的既定位置上,按正確的位置與方向,將待安裝的各元器件/基板準確地放置在對應的焊料片上,通過適當?shù)摹皽囟?時間”曲線完成焊料共晶;4共晶焊可在二元或三元合金預制焊片的熔融溫度下進行,也可直接將兩種金屬的界面加熱到高于或等于它們的共熔溫度進行;5采用含金的合金焊料時,芯片背面應淀積金層;采用以錫、銦為主要成分的低共熔溫度軟合金焊料時,芯片背面一般應淀積鎳、銀或金層;6當共晶焊料中含有助焊劑時,焊接后的器件應及時進行清洗去除焊料、焊劑的殘渣;7焊接完成后,應對芯片、基板的狀況和焊接的空洞率使用顯微鏡或X射線檢測儀進行檢查。3.4.31共晶焊應在氮氣、氫氣或氮氫混合氣體的保護氣氛中進行;2當共晶焊與環(huán)氧貼裝用于同一電路時,必須先完成操作溫度高的共晶焊再進行環(huán)氧貼裝;3多個工序采用共晶焊工藝時,前道工序選用焊料的共晶溫度應高于后道工序。3.5引線鍵合3.5.1引線鍵合工藝應按照下列1引線鍵合工藝適用于內(nèi)部芯片之間,基板之間以及芯片與基板、外部殼體、混合集成電路引腳上的金屬化鍵合區(qū)一一對應互連形成電氣連接;2引線鍵合工藝主要可分為熱壓鍵合、超聲波鍵合、熱壓超聲波鍵合,引線鍵合工藝分類見表1;3引線鍵合的形式分為球形鍵合、楔形鍵合;常用鍵合引線的材料為金線、銅線、鋁線等;4熱壓鍵合適合在耐高溫的基板上鍵合;5超聲波鋁硅絲楔形鍵合適合在不耐高溫的基板上鍵合,由于焊點較小,也適合用于小焊盤間距的鍵合;6熱超聲波金絲球形鍵合適合在一些耐熱不高的外殼或基板,散熱好的腔體上的鍵合。表1引線鍵合的工藝分類鍵合工藝鍵合形式工具適用引線材料焊盤材料熱壓球鍵合毛細管劈刀金、銅金、鋁、銅熱壓超聲球、楔鍵合毛細管劈刀、楔形劈刀金、銅金、鋁、銅超聲波楔鍵合楔形劈刀金、鋁、銅金、鋁、銅3.5.21引線鍵合前宜先進行引線鍵合規(guī)范校驗,確認工藝參數(shù)的穩(wěn)定性,并檢查基板材料可焊性;2鍵合前宜對待鍵合區(qū)域進行清洗,清除雜物;3選擇所用引線的型號和尺寸以及合適的鍵合工具,并根據(jù)裝配圖紙要求確定具體的焊接材料,將其安置在鍵合工具上,安置過程應保證焊接材料表面的清潔;4合理選擇鍵合溫度、鍵合時間、鍵合速度、劈刀壓力、超聲功率等鍵合工藝參數(shù),嚴格遵照裝配圖紙要求,按正確的位置與方向要求將待鍵合的引線準確鍵合在相應的焊盤上;5熱超聲金絲球形鍵合,應調(diào)整好EFO打火強度及絲尾端與打火桿的間隙大小,金球的直徑宜為銅絲直徑的2倍~3倍;采用銅絲進行鋁鍵合區(qū)IC芯片的引線鍵合時,鍵合加熱溫度不宜高于150℃7加熱臺的溫度一般應制在低于熔點或固化溫度20℃~308手動鍵合應優(yōu)化鍵合弧形,引線的弧度、高度要求應基本保持一致,引線交叉時,引線間距應大于等于引線直徑的2倍;9焊點應落在焊盤中心,牢固、無虛焊、無短路,必要時可用導電膠保護焊點。10引線鍵合后應在顯微鏡下對引線和鍵合質(zhì)量進行目檢,并進行鍵合拉力測試和鍵合剪切力測試。3.5.31引線鍵合操作應在8級凈化區(qū)中進行;2引線鍵合前應對引線鍵合設備進行檢查;3選用銅線進行引線鍵合時一般應在惰性氣體保護氣氛中進行。3.6倒裝焊3.6.1倒裝焊工藝應按照下列1芯片有源面朝下,以凸點陣列結構與基板直接安裝互連實現(xiàn)電氣連接時應采用倒裝焊工藝;2芯片焊盤采用面布局,輸入/輸出管腳數(shù)多的LSI、VLSI芯片裝焊時應采用倒裝焊工藝;3倒裝焊工藝應包括再流焊、超聲熱壓、聚合物互連粘接等,針對不同的凸點材料應采用適當?shù)牡寡b焊工藝;4凸點制作可采用蒸鍍焊料、電鍍焊料、印制焊料、釘頭凸點、化學鍍凸點、激光植球和凸點移植等方法,在芯片上制作凸點,可采用淀積金屬、機械焊接或者聚合物互連粘接等方法;5下填充材料填充方式應包括毛細管底部填充、助焊(非流動)型底部填充和四角/角-點底部填充,宜根據(jù)芯片尺寸與凸點密度選擇適當?shù)奶畛浞椒ā?.6.2倒裝焊工藝1原芯片電極焊區(qū)應制作金屬過渡層,成為UBM層,在UBM層上可制作金凸點、銦凸點、鍍金鎳凸點、錫鉛凸點和無鉛凸點等;2金凸點、鍍金焊盤的組合,可采用超聲熱壓焊實現(xiàn)焊接互連:倒裝設備焊頭吸附凸點電極面已被翻轉(zhuǎn)朝下的IC芯片向下移動,使芯片的各凸點電極壓著在基板的對應焊區(qū)上,同時施加超聲和加熱、加壓,完成芯片與基板的倒裝焊接(鍵合),芯片的放置應控制好對位精度與裝焊間隙;3難熔凸點,可通過絲網(wǎng)印刷等方法將焊料或?qū)щ娔z涂布在基板焊區(qū)上,然后放置芯片進行焊料再流或?qū)щ娔z固化,完成IC芯片與基板的互連粘接倒裝;4雙組分粘接劑在涂布前應按比例配制、攪拌均勻并靜置排氣,單組分粘接劑宜貯存在-40℃5由焊料構成的凸點,可在焊盤或凸點上涂敷助焊劑,然后將待安裝的芯片面朝下放置在基板上,按要求固化后通過適當?shù)摹皽囟?時間”曲線進行焊料再流,完成芯片與基板的倒裝焊接;6應采用下填充和固化工藝,下填充操作時應略微傾斜基板,下填充材料的特性應與芯片和基板相匹配,填充膠量應精確控制,填充后不應有空洞;7倒裝焊后應清洗除凈焊接產(chǎn)生的污染,再烘干或晾干產(chǎn)品;8芯片倒裝及下填充完成后,應在顯微鏡下目檢倒裝焊質(zhì)量,采用X射線檢測芯片凸點電極與其基板焊區(qū)間的對準精度,并測試所倒裝芯片的抗剪切強度。3.6.31倒裝焊工藝中,芯片的安裝、互連應同時完成;2倒裝焊應在氮氣、氫氣或氮氫混合氣體的保護氣氛中進行。3.7釬焊3.7.1釬焊工藝采用應符合下列1電路內(nèi)部濕氣、氧氣含量均較低,且有氣密性要求的電連接器與殼體組裝時應采用;2可用于有大面積接地要求的電路基板與載體或殼體的焊接,以及接插件與封裝殼體不同組成部分之間的高精度拼裝;3在微電子產(chǎn)品的封裝過程中,對金屬或陶瓷腔體釬焊工藝可用于絕緣子、接頭或者蓋板的焊接;4釬焊封蓋用于小腔體的金屬及陶瓷封裝時,芯片及電路應耐高溫;5待釬焊表面可采用化學鍍或電鍍來實現(xiàn)其表面可釬焊性;6釬焊工藝應采用整體加熱,可采用二元或多元共晶焊料合金焊膏的形式,也可采用預制焊片的形式,蓋板與殼體熱膨脹系數(shù)應匹配。3.7.21根據(jù)工藝要求選擇成分穩(wěn)定、無氧化、表面平整的焊料,高要求的焊接一般選用有鉛焊料,根據(jù)焊接溫度選用合適的焊料及使用量,焊接母體應選擇適當?shù)谋砻娲植诙龋?焊接前應清洗除去待焊件及焊料片表面的油污及氧化層,并對待焊件真空烘焙;3應牢靠放置焊料,并應使焊料的填縫路程最短,根據(jù)工藝規(guī)定可涂敷適量的助焊劑或阻流劑,對釬焊縫外圍涂層和透氣孔周圍微電路線條實施阻焊;4根據(jù)焊料種類與工藝要求選擇適當?shù)臍夥?、釬焊溫度、保溫時間或者溫度曲線,前道工藝焊料的熔化溫度應高于后道工藝的操作溫度,蓋板結構設計應合理,封蓋焊接過程中應使焊料的流動減至最低限度;5在二元或三元合金焊料熔融溫度下進行釬焊密封時,釬焊峰值溫度應高于焊料合金液相溫度20℃~506當組件包含多道釬焊工步時,應采用溫度梯度釬焊,相鄰兩道釬焊工步焊料液相溫度宜相差30℃以上7有焊透率要求的電路基板的組裝,需根據(jù)基板尺寸選擇焊膏進行釬焊,基板應包含透氣孔;8當組件包含多個部件一體化釬焊時宜采用工裝夾具;9釬焊完成后應清洗焊接件,去除焊料及助焊劑殘渣;10使用顯微鏡目檢焊縫是否有裂紋、縫隙,如有缺陷應重新補焊;11釬焊密封后應進行粗檢漏和細檢漏,測試其漏焊率。3.7.31釬焊封蓋必須在真空或者高純度、干燥的氮氣保護氣氛中進行;2釬焊工藝可采用紅外鏈式爐實現(xiàn)大批量生產(chǎn);3若在釬焊爐中進行釬焊,應在保護氣氛中進行。3.8平行縫焊3.8.1平行縫焊工藝采用應符合下列1對內(nèi)部濕氣、氧氣含量比較低且有密封性要求的電路,待焊接材料為阻熱高的材料,密封過程中采用局部加熱,封裝體的升溫較低、對溫度較敏感的電子元器件如集成電路、石英晶體振蕩器等的封裝時應采用平行縫焊工藝;2對可伐合金、10號鋼等電阻率較高、導熱性能差的金屬或合金組件的氣密電阻熔焊時應采用平行縫焊工藝;3對邊緣為矩形、圓形或較小的橢圓形等規(guī)則形狀蓋板的外殼進行焊接,宜采用平行縫焊工藝。3.8.21檢查被焊件是否滿足焊接結構和尺寸要求,并清洗被焊件表面;2根據(jù)腔體與蓋板的大小和厚度,散熱情況的差異選擇或編輯適用的平行縫焊封蓋程序,合理選擇延遲距離、功率、脈寬、周期時間、焊接速度、電極對蓋板壓力等平行縫焊工藝參數(shù),蓋板焊接部位厚度宜控制在0.08mm~0.12mm范圍內(nèi),新程序試封后宜進行檢漏實驗,合格后方進行正式封裝;3平行縫焊材料體系的組成要求根據(jù)材料的熱膨脹系數(shù)決定,最常用的腔體材料是氧化鋁陶瓷、可伐合金和鐵鎳合金,陶瓷腔體需要金屬焊環(huán),金屬腔體上可具有鎳或金鍍層,蓋板可選擇可伐材料或4J42鐵鎳合金。4組件內(nèi)部水汽含量要求嚴格時,可將焊接件及對應的蓋板、夾具放入烘箱中,充入氮氣并抽真空,真空度達到指定要求時開始加熱并保溫一段時間;5取出冷卻后的焊接件、蓋板、夾具放進干燥箱內(nèi),干燥后移入縫焊操作箱(手套箱),關嚴兩側(cè)箱門,應盡快完成密封,最好在4h以內(nèi),當產(chǎn)品在操作箱內(nèi)滯留12小時以上未密封時,應重新烘烤后才能進行密封;6應將蓋板按規(guī)定方位壓置在外殼底座上且二者邊緣精確對準,再啟動縫焊程序,應先進行分步封蓋操作,確認程序無誤后方可進行自動封蓋操作,平行縫焊機的運行速度不宜過快,不應產(chǎn)生打火現(xiàn)象,待焊部位金屬應充分熔合;7蓋板為矩形的外殼,宜先焊好長度方向上兩條對邊的平行焊道,再使殼體轉(zhuǎn)90°后焊好寬度方向上另兩條對邊的平行焊道,兩對焊道在起始點處應相互重疊形成閉合的密封焊道,矩形蓋板的長、寬尺寸應對應小于殼體(底座)長、寬0.05mm~0.1mm;8蓋板為圓形的外殼,應使兩個通有連續(xù)大電流脈沖的同軸縫焊電極壓在蓋板頂面的圓周邊沿上相對于殼體與蓋板完成≥180°的圓弧運動后實現(xiàn)縫焊密封,圓形蓋板直徑應小于殼體直徑0.05mm~0.1mm;9封裝的最長尺寸不超過25mm時,宜選用厚度0.1mm~0.15mm的薄板形蓋板;封裝的最長尺寸大于25mm時,宜選用中心區(qū)域厚度0.25mm~0.4mm、四周邊緣區(qū)厚度0.1mm~0.15mm的臺階形蓋板;10將已熔焊密封的產(chǎn)品移入與縫焊操作箱相連的充有正壓氮氣的密封箱中,關嚴操作箱側(cè)門,再從密封箱移出;11平行縫焊后在顯微鏡下對焊縫進行目檢,焊縫應連續(xù),不應有裂紋;12應進行粗檢漏和細檢漏,測試其漏焊率。3.8.31應在濕氣含量≤40ppm的正壓氮氣或正壓氮氦混合氣體環(huán)境的縫焊操作箱內(nèi)完成平行縫焊;2縫焊操作箱應在一定流量的氮氣氮氦混合氣體吹掃8h以上后才能投入縫焊操作,且日常應保持正壓環(huán)境;3封蓋時干燥箱內(nèi)氣體環(huán)境的壓力不應高于常壓;4應定期檢查并及時進行更換縫焊電極及其支撐件的磨損、燒蝕情況。3.9激光焊3.9.1激光焊工藝采用應符合下列1對內(nèi)部濕氣、氧氣含量比較低并有密封要求的電路,且待焊接材料為鋼、鎳、鋅、鋁時的氣密封裝時,應采用激光焊工藝;2內(nèi)部氣氛要求嚴格的金屬或金屬基復合材料組件的氣密封裝時,應采用激光焊工藝;3激光焊可分為脈沖激光焊和連續(xù)激光焊;4待焊接材料為金、銀、銅時不應采用激光焊接。3.9.21焊接前對焊件及焊接材料表面做除銹、脫脂處理,嚴格要求的應進行酸洗和有機溶劑清洗;2對焊件真空烘焙,排除焊件內(nèi)部的水汽;3焊接過程中焊件應該夾緊,激光光斑應落在待焊件中間位置,光斑在垂直于焊接運動方向?qū)缚p中心的偏離量應該小于光斑直徑;4脈沖激光焊時,合理設置脈沖能量、脈沖寬度、功率密度、離焦量(焊件表面到聚焦激光束最小光斑(焦點)的距離,改變離焦量,可以改變激光加熱斑點的大小和光束入射狀況)等工藝參數(shù);5連續(xù)激光焊時,合理設置激光功率、焊接速度、光斑直徑、離焦量、保護氣氛等工藝參數(shù);6需要時,可添加金屬做輔助材料,焊接過程被焊金屬部位應有充分的熔深,焊接能量不宜過大;7激光焊接后應清除飛濺物落在焊件上形成的瘤狀物;8在顯微鏡下觀察焊縫,焊縫應連續(xù),裂紋較少;9激光焊接后應進行粗檢漏和細檢漏,測試其漏焊率。3.9.31激光焊接應在氮氣,氬氣等氣體氣氛中進行;2激光系統(tǒng)價格昂貴,一次性投入較高,但是焊道靈活容易調(diào)整,可實現(xiàn)規(guī)?;詣由a(chǎn),焊接質(zhì)量也高。3.10涂覆3.10.1涂覆工藝采用應符合下列1在使用、存儲過程中因受水汽鹽霧及周圍微生物侵蝕導致電路腐蝕,引起電路失效時應采用表面涂覆工藝;2對表面焊接性能差及表面有非導電組分的封裝材料,在使用前可采用涂覆工藝,使其表面形成可焊性的金屬化涂覆層。3.10.2涂覆1進行超聲清洗處理電路板表面的助焊劑、離子污染,不應損傷已經(jīng)裝配好的敏感元件;2應對所要涂覆材料進行微蝕處理和活化處理;3應對所要涂覆材料沉積適當?shù)慕饘倌樱?電路中不需要涂覆的地方應使用壓敏膠帶等進行掩模保護并烘干;5應選擇與電路浸潤性良好,能夠承受在涂覆工藝之后高溫存儲,溫度循環(huán)等后續(xù)的其他工藝所帶來的高溫條件的涂覆漆,按照合理的比例配方涂覆漆與二甲苯,配好后充分攪拌并靜置20分鐘;6應遵循涂覆漆廠家提供的焙烤參數(shù)設置烘箱的焙烤溫度和焙烤時間,使電路充分固化,涂層應均勻致密,無針孔,水汽透過率低,對基板附著力良好且收縮或張應力較?。?涂覆后應進行熱處理去除應力;8根據(jù)焊接溫度對涂覆層進行相應的溫度考核。3.10.31涂覆工作室必須保持潔凈干燥,溫度在20~25℃,相對濕度在40%~60%,凈化度在8級2涂覆宜采用涂覆機自動完成。3.11真空焙烤3.11.1真空焙烤工藝采用應符合下列1對分子污染高度敏感的器件焊接封裝時應采用真空焙烤工藝;2在惰性氣體中微波器件的焊接封裝時應采用真空焙烤工藝;3在惰性氣體中混合電路盒體的焊接封裝時應采用真空焙烤工藝;4模塊進行密封或者真空焊接前,去除內(nèi)部的水汽或其它吸附性氣體成分時可采用真空焙烤工藝。3.11.21真空焙烘系統(tǒng)在烘烤組件前應進行烘烤,以確認系統(tǒng)正常;2抽真空至102Pa,根據(jù)需要設定一定的除氣溫度和時間,開始加熱除氣,加熱溫度不應超過組件、器件的最高耐受溫度,但應高于組件運行溫度10℃3系統(tǒng)回溫,熱沉溫度應低于組件和烘烤筒體溫度;4根據(jù)組件內(nèi)部水汽及氧氣含量要求,合理設置焙烤時間、焙烤溫度、艙內(nèi)壓力等工藝參數(shù),保證不對模塊內(nèi)部電路造成影響;5根據(jù)組件封蓋后內(nèi)部保護氣氛的要求,真空焙烤后應進行相應保護氣體的回充。3.11.3真空焙烤工藝一般應在氮氣或其它3.12清洗3.12.1清洗工藝采用應符合下列1微組裝工藝宜采用汽相清洗、超聲清洗、等離子清洗三種方式;2對微組裝中基板、金屬腔體、組件、電路片上需要清除的顆粒、油污、助焊劑、氧化物、多余物進行去除時,應采用清洗工藝;3電路上、焊料上等殘留氧化物、引線鍵合焊盤上氧化物、多余的環(huán)氧粘接劑的清除宜采用等離子清洗;4焊接后殘余的助焊劑,毛發(fā)、油污、油脂等污染物的清除,在超聲振動不影響待清洗件可靠性及使用性的情況下宜采取超聲清洗;否則應采取汽相清洗;5含有晶體器件、陶瓷器件的組件的清洗,有裸芯片的、鍵合金絲后的清洗不宜采用超聲清洗;6不能采用超聲清洗方式的,宜采用手洗;7微組裝清洗工藝的工作媒介通常有化學溶劑、等離子體氣體、紫外臭氧氣氛、水等。3.12.21清洗過程宜包括初洗,漂洗,烘干,按清洗介質(zhì)不同可采用水洗、半水洗和溶劑洗,清洗應在焊后及時進行,保證不對焊點造成腐蝕;2根據(jù)助焊劑的成分選擇清洗劑,清洗劑的工作溫度應小于閃點17℃以上3清洗電路片時,應采用鉻酸加熱清洗或在異丙醇中超聲清洗脫水,然后烘干或用氮氣吹干;4金屬腔體、蓋板及絕緣子的清洗可采用超聲氣相清洗,在加熱的清洗劑中超聲清洗,接著進行冷卻漂洗,然后蒸汽清洗,最后氮氣吹干。表面污染嚴重或去除氧化物時,應加入拋光劑;5等離子清洗工藝應根據(jù)應用范圍合理選用等離子氣體,合理設置等離子清洗的氣體的激發(fā)功率、清洗時間、真空度、溫度等工藝參數(shù);6清洗完成后,應按要求晾干或烘干洗后元器件及在制品,并應在10倍~30倍放大的體視顯微鏡下目檢產(chǎn)品質(zhì)量。3.12.1清洗工藝應在7級凈化間中進行;2清洗工位應建立強制排風環(huán)境;3清洗用后的廢液必須及時、有效地回收處理;4必須嚴格遵守化學品、危險品的使用安全操作規(guī)范,保證人身及廠房設施的安全。3.13測試3.13.11貼裝工藝后的測試一般應包括:顯微鏡檢、萬用表測試接地電阻,是否短路、X射線檢查共晶界面的空洞以及芯片剪切強度測試;2引線鍵合后的測試一般應包括顯微鏡檢、破壞以及引線鍵合強度的鍵合拉力測試;3倒裝焊后可進行高溫和熱循環(huán)實驗,然后采用電測試、邊界掃描或功能測試的方法,檢查芯片的短路和開路;或者采用自動光學檢測,自動X射線檢測、聲學檢測等方法檢測芯片焊接界面的微觀特性;4基板釬焊后采用X射線方法進行空洞率測試;5釬焊、平行縫焊、激光焊等工藝后應進行外觀檢查和腔體氣密性測試,有特殊要求的產(chǎn)品還應進行X射線檢查。3.13.21測試前應按照圖紙及相關要求對待測件進行狀態(tài)檢查;2測試前應檢查測試設備狀態(tài),并按要求對測試設備相關參數(shù)進行設置;3應記錄各項測試項目測試參數(shù);4測試之后應按照要求對所測參數(shù)進行核對;5用顯微鏡進行外觀檢查時,一般電路可使用80倍顯微鏡,芯片檢查應根據(jù)特征尺寸采用高倍顯微鏡;6芯片剪切強度測試、鍵合拉力測試、高溫和熱循環(huán)實驗為破壞性測試或者會對組件造成損傷,宜采用抽樣測試;7引線表面、引線下面或引線周圍有用于增加鍵合強度的任何粘接劑、密封劑或其他材料時,應在使用這些材料以前進行試驗;8有氣密性要求的產(chǎn)品中,腔體上焊接有絕緣子或接頭的,應在絕緣子釬焊清洗后先進行檢漏測試,檢驗合格的產(chǎn)品方可進行之后的組裝操作。4微組裝生產(chǎn)線主要工藝設備配置4.1一般規(guī)定4.1.1微組裝生產(chǎn)線工藝設備應包括環(huán)氧貼裝設備、共晶焊設備、引線鍵合設備、密封設備;輔助設備應包括涂覆設備、清洗設備、測試設備。4.1.2應根據(jù)生產(chǎn)線的組線方式、加工產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)效率、運行管理與成本控制目標、節(jié)能環(huán)保要求等因素,合理配置微組裝生產(chǎn)線的加工設備與檢測儀器。4.1.31應按照產(chǎn)品的結構型式、工藝途徑、所用材料、加工流程、加工精度等,確定所需工藝設備的種類,根據(jù)生產(chǎn)線的產(chǎn)能和產(chǎn)量需求,均衡配置各工藝的設備數(shù)量;2需保證高產(chǎn)能、高生產(chǎn)效率時,應選用具有圖形自動識別、產(chǎn)品數(shù)據(jù)文件接收、編程控制、學后認知等能力的自動化設備;3研制與小批量生產(chǎn)加工、依靠操作人員技能水平保障加工質(zhì)量時,可選用性能價格比高、投資較少的手動型微組裝設備。4.2環(huán)氧貼裝工藝設備配置4.2.1環(huán)氧貼裝工藝可選用點膠機、絲網(wǎng)印刷機和粘片機,少量的元器件粘接可采用手動點膠,批量生產(chǎn)可采用絲網(wǎng)印刷或半自動和全自動粘片。4.2.2環(huán)氧貼裝工藝設備的配置1點膠機應配置合適的承片臺、顯微鏡、照明裝置和滴針,并配置壓縮空氣系統(tǒng)實現(xiàn)環(huán)氧樹脂膠的滴注,通過調(diào)節(jié)壓空壓力、擠滴時間、滴針口徑、環(huán)氧粘度與觸變性等參數(shù)控制所滴注的膠量;2絲網(wǎng)印刷機應配置合適的承片臺、視覺系統(tǒng)、刮板、網(wǎng)版或模板,通過改變網(wǎng)版目數(shù)、膜厚或模板厚度、刮板壓力、速度和硬度、環(huán)氧粘度與觸變性等參數(shù)控制所印涂的膠層厚度;3粘片機應配置合適的承片臺、視覺與操作隨動系統(tǒng)、顯微鏡、照明裝置和吸嘴,并配置真空系統(tǒng)實現(xiàn)粘片;4自動粘片機應具有通過程序控制實現(xiàn)圖形自動識別、自動滴注、自動吸片、自動對準、自動貼片的功能。4.3再流焊工藝設備配置4.3.1再流焊型冶金貼裝工藝可選用模板印刷機、粘片機或再流焊爐、熱盤。4.3.2再流焊工藝設備的配置應符合下列要求:1模板印刷機應配置合適的承片臺、視覺系統(tǒng)、刮板、模板,通過改變模板的厚度、刮板壓力、速度和硬度、焊膏粘度與觸變性等參數(shù)控制所印涂的焊膏層厚度;2粘片機的選用要求與第4.2.2條第33再流焊爐應有至少5個溫區(qū),宜配置有工藝參數(shù)與焊接曲線實時監(jiān)控與報警系統(tǒng)、出口接片裝置以及供應保護氣氛的裝置,可使產(chǎn)品在爐膛內(nèi)隨網(wǎng)帶經(jīng)歷“加熱-焊膏熔融再流-冷卻”過程,并通過設置各溫區(qū)加熱溫度、網(wǎng)帶傳送速度、送排風速率等參數(shù)來獲得適宜的再流焊接“溫度-時間”曲線;4熱盤宜配置供應保護氣氛的裝置,可設置和漸進調(diào)節(jié)加熱溫度,最高加熱溫度及熱功率,利用熱能使盤面上產(chǎn)品的焊膏熔融再流實現(xiàn)焊接。4.4共晶焊工藝設備配置4.4.1共晶焊工藝1被貼裝芯片的面積不大于2mm×2mm時應選用手動或自動共晶機進行逐一共晶焊,同一基板上同一溫度下使用同種焊料共晶焊的芯片一般不應超過三個;2多芯片貼裝或被貼裝芯片的面積大于6mm×6mm時應選用真空共晶爐進行共晶焊,并設計合適的焊接工裝;3被貼裝芯片的面積在2mm×2mm到6mm×6mm之間時應根據(jù)具體情況選擇合適的工藝設備;4不使用焊料,直接將兩種金屬的界面加熱到高于或等于它們的共熔溫度進行共晶焊時,應選用具有摩擦功能的共晶機。4.4.21真空共晶爐宜配置有工藝參數(shù)與焊接曲線、氣氛曲線實時監(jiān)控與報警系統(tǒng)、焊接工裝夾具,利用熱能與真空/氣氛相結合使焊料片共晶熔化實現(xiàn)產(chǎn)品的焊接,可通過設置加熱功率、加熱時間、加熱溫度、真空度與抽真空時間、氣體類別、充氣壓力與時間等參數(shù)來獲得適宜的共晶焊接“溫度-時間”曲線及“真空/氣氛”曲線,;2共晶粘片機應配置合適的承片臺、操作隨動系統(tǒng)、顯微鏡、照明裝置和吸嘴/夾具,應能設置和調(diào)節(jié)承片臺溫度、超聲摩擦能量等關鍵工藝參數(shù),利用高溫摩擦能量形成共熔焊接,可通過改變真空度/夾持力、更換吸嘴/夾具規(guī)格等方法適應不同規(guī)格元件的貼片。4.5引線鍵合工藝設備配置4.5.1引線鍵合工藝可選用手動、半自動或全自動絲焊機1楔形鍵合可選用楔形鍵合機;球形鍵合可選用球形鍵合機;2鋁絲鍵合可選用鋁硅絲楔焊機和粗鋁絲楔焊機,金絲鍵合可選用金絲球焊機。4.5.2引線鍵合工藝設備的配置1金絲球焊機應配置合適的承片臺、操作隨動系統(tǒng)、顯微鏡、照明裝置和針形劈刀,利用“熱能+超聲能”、使用針形劈刀和高純微細金絲實現(xiàn)第一、第二焊點分別為球形焊點、半月形楔形焊點的引線鍵合,應能設置和漸進調(diào)節(jié)承片臺溫度、超聲能量和施加時間、劈刀壓力、EFO(電子打火)強度等關鍵工藝參數(shù);2鋁硅絲楔焊機和粗鋁絲楔焊機應配置有合適的承片臺、操作隨動系統(tǒng)、顯微鏡、照明裝置和楔形劈刀,利用超聲能并輔助利用熱能、使用楔形劈刀和微細鋁硅絲/粗鋁絲實現(xiàn)第一、第二焊點均為高爾夫勺形楔形焊點的引線鍵合,也可實現(xiàn)微細金絲的楔形鍵合,應能設置和漸進調(diào)節(jié)超聲能量和施加時間、承片臺溫度、劈刀壓力、夾絲夾力等關鍵工藝參數(shù)。4.6倒裝焊工藝設備配置4.6.11超聲熱壓倒裝焊工藝可選用倒裝焊機和下填充機;2聚合物互連粘接倒裝工藝可選用點膠機、倒裝貼片機、倒裝焊機和下填充機。4.6.21倒裝貼片機應配置合適的承片臺、倒裝圖形對準識別系統(tǒng)、操作隨動系統(tǒng)、照明裝置和吸嘴,利用真空實現(xiàn)凸點芯片的倒裝貼片,可通過吸嘴吸片、通過倒裝圖形對準識別系統(tǒng)與操作隨動系統(tǒng)對準粘片,并可通過改變真空度、更換吸嘴規(guī)格等方法適應不同規(guī)格凸點IC芯片的貼片;2下填充機是一種用于下填充工藝的點膠機,可通過液態(tài)材料在縫隙中的毛細流效應充填滿倒裝凸點芯片與基板間的空隙;3倒裝焊機應配置合適的承片臺、倒裝圖形對準識別系統(tǒng)、操作隨動系統(tǒng)、照明裝置、吸嘴以及供應保護氣氛的裝置,應能設置和漸進調(diào)節(jié)承片臺溫度、超聲能量和施加時間、局部熱風溫度及加熱時間、焊接壓力等關鍵工藝參數(shù),利用“熱能+超聲能”實現(xiàn)凸點芯片的倒裝焊接,可通過吸嘴吸片、通過倒裝圖形對準識別系統(tǒng)與操作隨動系統(tǒng)對準并通過改變真空度、更換吸嘴規(guī)格等方法適應不同規(guī)格凸點IC芯片的貼片。4.7釬焊工藝設備配置4.7.1釬焊工藝可選用熱臺、烘箱鏈式釬焊爐、紅外熱風回流爐、1表面積小的腔體或要求不高可在熱臺上焊接,表面積大、散熱快或有特殊要求腔體可在烘箱或鏈式釬焊爐中進行;2不需要使用助焊劑的焊料的釬焊,可采用回流焊進行釬焊密封。3采用焊膏進行釬焊時,應選用紅外熱風回流爐或氣相焊爐,帶速或傳遞速度設置應合理,使得組件不同部位受熱均勻;4采用預制焊片進行焊接時,應選用鏈式釬焊爐,采用惰性氣氛或惰性加還原性氣氛,嚴格控制氧氣含量。4.7.2鏈式釬焊爐應能使產(chǎn)品在爐膛內(nèi)隨網(wǎng)帶的運行經(jīng)歷“加熱-焊料熔化-焊料冷卻共晶”過程實現(xiàn)焊接,應有至少6個溫區(qū),并應通過設置各溫區(qū)的加熱溫度、網(wǎng)帶傳送速度、送排風速率等主要工藝參數(shù)來獲得適宜的共晶焊接“4.8平行縫焊工藝設備配置4.8.1平行縫焊工藝主要4.8.2平行縫焊工藝設備的1平行縫焊機應配置有合適的縫焊機電源、承片臺、定位夾具、縫焊電極及縫焊氣氛供應與監(jiān)測系統(tǒng),并配備有相應的操作箱(手套箱)和真空烘焙設備,真空焙烤的烘箱應與平行焊接設備手套箱連接。2對組件內(nèi)部氣氛有要求時,平行縫焊設備需配備具有氣體凈化和監(jiān)測功能的焊接手套箱及中轉(zhuǎn)箱;3平行縫焊機利用大電流脈沖在縫焊電極錐面與外殼蓋板邊緣的接觸點處產(chǎn)生極高密度的熱能實現(xiàn)金屬外殼蓋板與底座間的熔接焊合,可通過縫焊程序設置縫焊時電極移動的速率、電流脈沖的強度和持續(xù)時間、脈沖之間的時間間隔、電極對蓋板的壓力、電極移動的距離、手套箱的氮氣(氮氦混合氣體)壓力及真空烘烤的真空度、烘烤時間等關鍵工藝參數(shù)。4.9激光焊工藝設備配置4.9.1激光焊工藝主要應選擇激光焊接機,激光點焊時必須選用脈沖激光焊接機,激光縫焊時可選用脈沖激光焊接機或連續(xù)激光焊接機,4.9.2激光焊工藝設備的配置應符合下列要求:1激光焊機應配置有合適的激光焊機電源、承片臺、定位夾具、激光器及激光焊氣氛供應與監(jiān)測系統(tǒng),并配備有相應的操作箱(手套箱)和真空烘焙設備,真空焙烘設備應與激光焊接設備手套箱連接;2連續(xù)激光焊所使用的焊接設備一般為CO2激光器;3當對組件內(nèi)部氣氛有要求時,激光焊接設備需配備具有氣體凈化和監(jiān)測功能的焊接手套箱及組件中轉(zhuǎn)箱。4.10涂覆工藝設備配置4.10.14.10.2涂覆工藝設備的配置1前處理設備應包含超聲清洗設備、帶通風櫥的化學處理設備;2根據(jù)所要涂覆材料的屬性和膜層沉積的方式,選擇相應的設備,如化學鍍設備、真空鍍膜設備、電鍍設備等;3應具有涂覆膜層厚度的檢測設備,如X-RAY測厚儀。4.11真空焙烤工藝設備配置4.11.1真空焙烤工藝可選用4.11.2真空焙烤設備應配置適宜的抽排風裝置和機械泵,設備應與組件封裝設備連接,4.12清洗工藝設備配置4.12.1清洗工藝可選用超聲波清洗設備1通常采用較為經(jīng)典的溶劑法清洗;2對于污染不嚴重而潔凈度要求較高的情況可采用間歇式汽相清洗;3對于大批量SMA清洗,可采用連續(xù)式汽相清洗工藝;4對于污染較嚴重的SMA清洗,可采用沸騰超聲清洗,但對于軍用及生命保障類電子產(chǎn)品不宜使用超聲;5對于大批量在線清洗系統(tǒng),且對環(huán)境要求較高時,可采用水基清洗(皂化法或凈水法)或半水基清洗,但對于軍用及生命保障類電子產(chǎn)品應慎用或不用;6超聲清洗設備不適用于電子元器件的清洗。4.12.2應根據(jù)產(chǎn)品需求,選擇一種和多種清洗設備的組合與配置。4.13測試設備配置4.13.1測試設備的最大測試量程、測試精度等指標需滿足被測件所需測試要求,可根據(jù)不同測試參數(shù)選擇專用測試設備或通用測試設備進行測試。4.131粗檢漏的方法有碳氟化合物粗檢漏、染料浸透粗檢漏、增重粗檢漏、光學粗檢漏等,根據(jù)情況選用合適的粗檢漏設備;2細檢漏方法有示蹤氣體氦細檢漏、放射性同位素細檢漏等,根據(jù)情況選用合適的細檢漏設備,所選用設備的靈敏度應達到讀出小于或等于10-4(Pa·cm3)/s的漏率。4.13.31引線鍵合拉力測試可采用鍵合拉脫、單個鍵合點的引線拉力、雙鍵合點的引線拉力等測試方法;2設備能按規(guī)定要求,在鍵合點、引線或外引線上施加規(guī)定應力;3設備能對外加應力提供經(jīng)過校準的測量和指示,測量應力能達到規(guī)定極限值的兩倍,準確度應為±5%或±2.9×10-3N(0.3gf)(取其大值);4.13.41應配置一臺能施加負載的儀器,其準確度應達到滿刻度的±5%或0.5N(取其較大者);2應配置一臺用來施加測試所需力的帶有杠桿臂的圓形測力計或線性運動加力儀。4.13.54.13.6完成貼裝后元器件的端頭通斷測試可選用數(shù)字多用表,其配置應符合下列要求:1應有蜂鳴檔,當測試電阻小于0.5Ω時,出現(xiàn)短路報警鳴叫;2應有低、中、高阻電阻值檔,適于測試10mΩ~100MΩ的阻值;3宜配置四線測試功能及自檢校準功能;4宜配置適用的表筆。4.13.7制品、元件、構件等外觀質(zhì)量的放大檢查可選用體視顯微鏡,其配置1放大倍數(shù)宜配置為7倍~20倍、10倍~30倍、30倍~60倍等幾種;2應配置光強可調(diào)節(jié)的頂視照明系統(tǒng);3應具有雙目鏡孔距調(diào)節(jié)、焦距粗調(diào)與微調(diào)、單目焦距復調(diào)等功能。
5微組裝生產(chǎn)線工藝設計5.1總體規(guī)劃5.1.1微組裝生產(chǎn)線規(guī)劃應力求工藝流程合理,人流、物流通暢;并應按工藝生產(chǎn)、動力輔助、倉儲、辦公和管理等功能區(qū)進行5.1.2生產(chǎn)線廠房應布置在中心區(qū)域,廠房潔凈區(qū)位置應符合1外部環(huán)境清潔;2遠離強振源;3動力供應便捷。5.1.3微組裝生產(chǎn)線廠房人流、物流出入口應分開設置5.1.4潔凈區(qū)宜設置人員凈化用室和物料凈化設施。5.1.5微組裝生產(chǎn)線布置在多層廠房內(nèi)時,電梯不宜5.1.6裝卸貨區(qū)5.1.7產(chǎn)品生產(chǎn)工藝允許時宜組合為多功能復合型5.2工藝區(qū)劃5.2.1微組裝生產(chǎn)線工藝區(qū)劃應按照生產(chǎn)工藝流程為主線展開。核心生產(chǎn)區(qū)包括貼裝區(qū)、焊接區(qū)、封裝區(qū)等,生產(chǎn)支持區(qū)包括更衣區(qū)、物料凈化區(qū)、調(diào)試區(qū)、檢測區(qū)等。微組裝生產(chǎn)線工藝流程如圖厚膜基片厚膜基片薄膜基片共燒基片清洗用環(huán)氧或合金將基片貼到底座上用環(huán)氧將芯片貼到基片上用環(huán)氧或合金將芯片貼到基片上用環(huán)氧將基片貼到底座上清洗線焊、焊線拉力和清洗電測檢驗真空烘烤蓋板焊縫密封其它篩選要求圖1微組裝生產(chǎn)線工藝流程圖5.2.2微組裝生產(chǎn)線廠房的工藝區(qū)劃1產(chǎn)品的工藝流程;2廠房建筑、結構形式及內(nèi)部尺寸;3主要動力供給方向;4產(chǎn)品產(chǎn)量、生產(chǎn)線種類和設備選型數(shù)量;5清洗、電磁屏蔽等特別工作間的安排;6二次配管配線接入方便。5.2.3潔凈區(qū)1人員凈化用室應根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求和空氣潔凈度等級設置;2人員凈化用室宜包括雨具存放、換鞋、存外衣、盥洗間、更換潔凈工作服、空氣吹淋室等;3潔凈工作服洗滌間、干燥間等用室,可根據(jù)需要設置。5.2.41人員凈化用室入口處,應設置凈鞋設施;2存外衣和更換潔凈工作服的設施應分別設置;3外衣存衣柜應按設計人數(shù)每人一柜設置;4廁所不得設置在潔凈區(qū)內(nèi),宜設置在更換潔凈工作服前;5人員凈化用室和生活用室的建筑面積,宜按潔凈室內(nèi)設計人數(shù)平均小于等于4m25.2.5潔凈區(qū)內(nèi)的設備和物料出入口應獨立設置,并應根據(jù)設備和物料的特征、性質(zhì)、形狀等設置凈化用室及相應物料凈5.3工藝設備布置5.3.15.3.2微組裝生產(chǎn)線工藝設備布置應預留人流、物流通道,設備安裝入5.3.5.35.3.5微組裝生產(chǎn)線廠房內(nèi),靠近生產(chǎn)區(qū)宜5.3.6清洗、(含助焊劑的)焊接和返修工藝應設立
6微組裝生產(chǎn)線廠房設施及環(huán)境6.1一般要求6.1.1微組裝生產(chǎn)線廠房公用動力應包括電力變/配電、冷熱源、潔凈壓縮空氣6.1.26.1.3微組裝生產(chǎn)線廠房應設置消防及生產(chǎn)聯(lián)合給水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)、純水系統(tǒng)、工藝循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)、工藝輔助系統(tǒng)、工藝排風系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、能耗計量與監(jiān)測系統(tǒng)、防靜電系統(tǒng)6.1.4微組裝生產(chǎn)線廠房6.1.5微組裝生產(chǎn)線廠房應有300Lx~400Lx的照度6.1.6微組裝生產(chǎn)線廠房應設置良好的安全接地和防雷接地。6.1.7微組裝生產(chǎn)線廠房應有良好的電磁兼容環(huán)境6.1.8微組裝生產(chǎn)線廠房應按一級防靜電工作區(qū)設置防靜電6.2廠房土建6.2.16.2.26.2.36.2.41應有兩個或兩個以上直通地面樓層的疏散通路;2樓面荷載應大于等于5kN∕㎡;3應設置生產(chǎn)物料垂直運輸?shù)碾娞荩?層高應滿足6.2.2條的規(guī)定。6.2.56.2.66.2.6.2.8發(fā)射模塊等功率器件生產(chǎn)線個別工序宜采取電磁屏蔽措施6.2.9微組裝生產(chǎn)線廠房四周宜設環(huán)形消防通道,若有困難時可沿廠房長邊的兩側(cè)設消防通道。消防通道的設置應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB6.3消防給水及滅火措施6.3.1微組裝廠房內(nèi)、外應設置消火栓箱和地上式6.3.2微組裝生產(chǎn)線廠房內(nèi)、外消火栓用水量、水槍數(shù)的布置應6.3.3室外消火栓宜采用地上式消火栓,其距房屋外墻不宜小于5m,地上式消火栓間距不應大于120m6.3.4室內(nèi)消火栓應保證可采用兩支水槍充實水柱到達室內(nèi)任何部位,6.3.5當采用氣體滅火系統(tǒng)時,宜選用二氧化碳等滅火器6.4供配電系統(tǒng)6.4.16.4.2微組裝生產(chǎn)線6.4.3微組裝6.4.4設備配電引入線應6.4.56.4.6潔凈室6.5照明6.5.16.5.2室內(nèi)照明燈具的選擇與布置應符合下列1潔凈室內(nèi)宜采用吸頂明裝、不易積塵、便于清潔的潔凈燈具;2當采用嵌入式燈具時,其安裝縫隙應采取密封措施;3潔凈室內(nèi)燈具的布置,不應影響氣流組織,并應與送風口協(xié)調(diào)布置。6.5.3室內(nèi)的主要生產(chǎn)用房間一般照明的照度值宜為300lx6.5.4輔助工作間、人員凈化用室、走廊等的照度值宜為200lx~300lx。6.5.4潔凈廠房6.5.56.6空氣凈化系統(tǒng)6.6.1微組裝生產(chǎn)線潔凈區(qū)空氣潔凈度等級應為8級或6.66.6.3微組裝生產(chǎn)廠房室內(nèi)溫度宜為22℃±3℃6.6.4潔凈區(qū)壓差控制應按照6.7信息與安全保護6.7.1微組裝生產(chǎn)線廠房內(nèi)通信設施應符合下列要求:1廠房內(nèi)電話/數(shù)據(jù)布線應采用綜合布線系統(tǒng),綜合布線系統(tǒng)的配線間或配線柜不應設置在布置工藝設備的潔凈區(qū)內(nèi)。2應設置生產(chǎn)、辦公及動力區(qū)之間聯(lián)系的語音通信系統(tǒng);3根據(jù)管理及工藝的需要應設置數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)及與因特網(wǎng)連接的接入網(wǎng);4宜設置集中式數(shù)據(jù)中心。6.7.2微組裝生產(chǎn)線廠房的生產(chǎn)區(qū)、站房等均應設置火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng),控制設備的控制及顯示功能應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016及《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》GB50472的規(guī)定。6.7.3潔凈廠房應設置消防值班室或控制室,其位置不應設在潔凈區(qū)內(nèi)。消防控制室應設置消防專用電話總機。6.7.4微組裝生產(chǎn)線廠房應按照現(xiàn)行國家標準《特種氣體統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50646的規(guī)定設置氣體泄漏報警裝置6.7.5生產(chǎn)廠房應按照現(xiàn)行國家標準《電子工廠化學品系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50781的規(guī)定設置化學品液體泄漏報警裝置6.7.6生產(chǎn)廠房應設置廣播系統(tǒng),潔凈區(qū)內(nèi)應采用潔凈室型揚聲器。當廣播系統(tǒng)兼事故應急廣播系統(tǒng)時應滿足現(xiàn)行國家標準《火災自動報警系統(tǒng)6.7.7微組裝廠房內(nèi)宜6.7.6.7.96.8壓縮空氣系統(tǒng)6.8.11壓縮空氣系統(tǒng)的供氣規(guī)模應按生產(chǎn)工藝所需實際用氣量及系統(tǒng)損耗量確定;2供氣品質(zhì)應根據(jù)生產(chǎn)工藝對含水量、含油量、微粒粒徑要求確定;6.8.1壓縮空氣主管道的直徑應按照全系統(tǒng)實際用氣量進行設計;支管道的直徑應按照設備最大用氣量進行設計;2干燥壓縮空氣輸送露點低于-40℃時,用于管道連接的密封材料宜選用金屬墊片或聚四氟乙烯墊片;3設計軟管連接時宜選用金屬軟管。6.9工藝輔助系統(tǒng)6.9.11微組裝生產(chǎn)線宜有氮氣、氧氣、氦氣和氬氣供給;2潔凈室內(nèi)的氣體管道的干管,應敷設在技術夾層或技術夾道內(nèi)。3氣體過濾器應根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝對氣體潔凈度的要求進行選擇和配置,終端氣體過濾器應設置在靠近用氣點處;4氮系統(tǒng)宜采用外購液氮經(jīng)氣化后經(jīng)管道供至設備;5氧氣、氦氣和氬氣宜采用外購瓶裝氣體在設備旁或技術夾道內(nèi)就近供應;6.9.2微組裝生產(chǎn)線工藝排風系統(tǒng)1潔凈室內(nèi)產(chǎn)生粉塵和有害氣體的工藝設備,應設局部排風裝置;2潔凈室的排風系統(tǒng)設計,應采取下列措施:1)防止室外氣流倒灌;2)對排風介質(zhì)中有害物應進行處理;3)對含有水蒸氣和凝結性物質(zhì)的排風系統(tǒng),應設坡度;3根據(jù)生產(chǎn)工藝要求設置事故排風系統(tǒng),事故排風系統(tǒng)區(qū)域的換氣次數(shù)不應小于12次/h;事故排風系統(tǒng)應設自動和手動控制開關,且應設置不間斷電源(UPS)。6.9.3微組裝生產(chǎn)線純水系統(tǒng)應符合下列規(guī)定1純水系統(tǒng)應根據(jù)生產(chǎn)工藝確定純水制備系統(tǒng)的規(guī)模、純水指標;2純水系統(tǒng)流程應根據(jù)純水供水水質(zhì)的要求、原水的來源及水質(zhì)、節(jié)水節(jié)能及環(huán)保要求及設備供應等因素確定;3純水系統(tǒng)的輸送干管應敷設在技術夾層或技術夾道內(nèi),管道的敷設應滿足密封的要求;4純水系統(tǒng)應采用循環(huán)供水方式,宜采用單管式循環(huán)供水系統(tǒng)或設有獨立回水管的雙管式循環(huán)供水系統(tǒng);6.9.4微組裝生產(chǎn)線工藝循環(huán)冷卻水系統(tǒng)應符合下列規(guī)定1系統(tǒng)的水溫、水壓及水質(zhì)要求應根據(jù)生產(chǎn)工藝條件確定,對于水溫、水壓、運行等要求差別較大的設備,工藝循環(huán)冷卻水系統(tǒng)宜分開設置;2系統(tǒng)的循環(huán)水泵的供電形式宜采用雙回路供電;3系統(tǒng)應設置過濾器,過濾器宜考慮備用。過濾器的過濾精度應根據(jù)工藝設備對水質(zhì)的要求確定;6.9.5微組裝生產(chǎn)線的化學品宜采用日用量瓶裝方式在設備旁就近供應。6.9.6微組裝生產(chǎn)線宜設置真空吹掃系統(tǒng)6.9.7微組裝生產(chǎn)區(qū)應為一級防靜電工作區(qū),其設計應符合現(xiàn)行國家標準電子工程防靜電設計規(guī)范GB50611的有關規(guī)定。6.9.8微組裝生產(chǎn)線廢水處理系統(tǒng)應符合現(xiàn)行國家標準電子工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范GB50XX的規(guī)定。
附錄A微組裝基本工藝流程圖A.0.1基板與外殼粘接型微組裝基本工藝流程1檢驗表面組裝清洗粘片芯片共晶焊清洗芯片再流焊圖A.0.1基板與外殼粘接型微組裝基本工藝流程檢驗表面組裝清洗粘片芯片共晶焊清洗芯片再流焊清洗檢驗內(nèi)引線鍵合ACA粘接倒裝超聲熱壓倒裝ICA粘接倒裝檢驗下填充基板與金屬外殼粘接檢驗有源微調(diào)檢驗外引線鍵合檢驗中間測試檢驗檢驗成品測試氣密封焊檢驗移交出線
檢驗檢驗有源微調(diào)檢驗外引線鍵合檢驗中間測試檢驗檢驗成品測試氣密封焊檢驗移交出線檢驗超聲熱壓倒裝ICA粘接倒裝芯片再流焊表面組裝基板與金屬外殼焊接清洗檢驗清洗芯片共晶焊檢驗檢驗粘片內(nèi)引線鍵合ACA粘接倒裝下填充內(nèi)引線鍵合圖A.0.2本規(guī)范用詞說明1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴禁”;2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞:正面詞采用“應”,反面詞采用“不應”或“不得”;3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用“可”。2本規(guī)范條文中指明應按其他有關標準、規(guī)范執(zhí)行的用詞,寫法為“應符合……的規(guī)定”或“應按……執(zhí)行”。
引用標準名錄《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》GB12348《建筑設計防火規(guī)范》GB50016《潔凈廠房設計規(guī)范》GB50073《火災自動報警系列規(guī)范》GB50116《電子工業(yè)潔凈廠房設計規(guī)范》GB50472《電子工業(yè)防靜電設計規(guī)范》GB50611《特種氣體系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50646《電子工廠化學品系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50781《電子工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)范》GB50XXX中華人民共和國國家標準微組裝生產(chǎn)線工藝設計規(guī)范GBXXXXX-XXXX條文說明(征求意見稿)目錄1總則 443微組裝基本工藝流程 463.1一般規(guī)定 463.2環(huán)氧貼裝 473.4共晶焊 483.5引線鍵合 493.6倒裝焊 513.7釬焊 513.8平行縫焊 523.9激光焊 533.10涂覆 533.11真空焙烤 543.12清洗 553.13測試 554微組裝生產(chǎn)線主要工藝設備配置 564.1一般規(guī)定 564.2環(huán)氧貼裝工藝設備配置 564.4共晶焊工藝設備配置 564.5引線鍵合工藝設備配置 564.6倒裝焊工藝設備配置 564.13測試設備配置 575微組裝生產(chǎn)線工藝設計 585.1總體規(guī)劃 585.2工藝區(qū)劃 586微組裝生產(chǎn)線廠房設施及環(huán)境 606.2廠房土建 606.3消防給水及滅火措施 606.6空氣凈化系統(tǒng) 616.7信息與安全保護 616.9工藝輔助系統(tǒng) 611總則1.0.1目前,微組裝技術已經(jīng)成為國內(nèi)微電子技術領域的發(fā)展重點和投資熱點,“十一五”到“十二五”期間國內(nèi)投資建設了多條微組裝生產(chǎn)線,由于缺乏統(tǒng)一的專業(yè)標準,微組裝生產(chǎn)制造工藝技術和產(chǎn)品檢測方法不統(tǒng)一,一定程度上制約了微組裝技術的推廣應用,影響了微組裝工藝線的建設成效。本規(guī)范的制定,旨在為提供微組裝生產(chǎn)線的建線較為全面和系統(tǒng)的技術指導和依據(jù),推動國內(nèi)微組裝技術的進步和發(fā)展。微組裝生產(chǎn)線的設計必須遵守工程建設的基本原則,應根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量要求、功能和應用領域,生產(chǎn)線的運行管理水平,成本控制和節(jié)能、環(huán)保等因素,經(jīng)技術和經(jīng)濟比較后合理選擇微組裝工藝流程和設備。要作到技術先進、安全適用、經(jīng)濟合理、操作方便、確保質(zhì)量。微組裝生產(chǎn)線的的設計“技術先進”,是要求微組裝生產(chǎn)線的設計科學,采用的微組裝工藝和設備先進、高效、成熟?!鞍踩m用”,是要求微組裝設備和工藝穩(wěn)定可靠,滿足生產(chǎn)需求?!敖?jīng)濟合理”,則是要在保證安全可靠、技術先進的前提下,節(jié)省工程投資費用和日常運行維護成本。“操作方便”,是要滿足日常操作運行、檢修維護的便利和快捷的需求?!按_保質(zhì)量”,是要求微組裝生產(chǎn)線生產(chǎn)出的產(chǎn)品一致好,合格率高。微組裝生產(chǎn)線工藝設計應為施工安裝、調(diào)試檢測、安全運行、維護管理提供必要條件。1.0.2在軍事方面,微組裝技術已成為相控陣雷達T/R(發(fā)射/接收)組件制造、電子戰(zhàn)設備微波集成組件制造、多芯片組件技術的核心技術,廣泛應用雷達、通信、電子對抗、制導等產(chǎn)品領域;在民用方面,微組裝技術及其應用產(chǎn)品廣泛涉及計算機、無線通信、汽車電子、醫(yī)藥電子、娛樂信息等應用領域。本規(guī)范中所指的微組裝包括組裝、封裝兩部分工藝,組裝是在基板上貼裝芯片等元器件并完成各元器件與基板間的電學互連的工藝操作與檢驗,封裝則是將基板或在基板上已完成元器件組裝的電路功能襯底安裝到封裝外殼中并實現(xiàn)氣密封蓋的工藝操作與檢驗。3微組裝基本工藝流程3.1一般規(guī)定3.1.21)環(huán)氧粘片:用環(huán)氧樹脂膠將芯片、片式電阻器、片式電容器、微型元器件等粘貼在基板的表面上;2)基板粘接:用絕緣環(huán)氧樹脂膜或絕緣環(huán)氧樹脂膠將基板或在基板上已完成元器件組裝的電路功能襯底安裝到封裝外殼中;3)再流焊:用軟合金焊料膏(如Sn63Pb37焊膏)將元器件焊接在基板上(表面組裝)或?qū)⒒搴附釉谕鈿さ鬃校?)共晶焊:用合金焊料片(如Au80Sn20焊片)將元器件焊接在基板上或?qū)⒒搴附釉谕鈿さ鬃校?)引線鍵合:芯片與基板間的內(nèi)引線鍵合及基板與外殼引腳間的外引線鍵合;6)倒裝焊:將凸點IC芯片功能面朝下倒扣裝連在基板上;7)平行縫焊:利用大電流脈沖熔封外殼蓋板到底座上,實現(xiàn)產(chǎn)品的氣密封裝;8)激光封焊:利用高能量激光束熔封外殼蓋板到底座上,實現(xiàn)產(chǎn)品的氣密封裝;9)涂覆:用絕緣或聚合物膠保護元器件或?qū)崿F(xiàn)加固;10)固化(烘干):作為粘接、涂覆等工藝的一部分,加熱環(huán)氧膠、環(huán)氧膜或涂覆料,使其形成固體而實現(xiàn)連接或使其獲得目標功效;11)清洗:作為輔助工藝,用于元器件、外殼、基板、半成品電路的表面附著污染物、氧化層的去除;12)檢驗:作為上述各工藝的一部分或持續(xù)工作,通過顯微鏡目檢、電學力學性能測試等方法,考核工藝加工質(zhì)量是否達到要求。3.2環(huán)氧貼裝3.2.1環(huán)氧貼裝是使用環(huán)氧粘接劑將器件或基板固定于裝配圖紙要求的位置上,形成牢固的、傳導性或絕緣性的連接。環(huán)氧貼裝具有良好的連接強度,工藝設備簡單,更換方便,經(jīng)濟實惠。環(huán)氧貼裝工藝可分為以下三種:1)導電環(huán)氧粘片:采用摻銀或金(大多數(shù)是摻銀)的導電環(huán)氧樹脂膠將元器件貼裝在基板上,同時實現(xiàn)與基板的機械與電學連接;2)絕緣環(huán)氧粘片:采用絕緣環(huán)氧樹脂膠將元器件貼裝在基板上,僅實現(xiàn)與基板的機械連接;3)基板粘接:采用絕緣環(huán)氧樹脂膜或絕緣環(huán)氧樹脂膠將基板或在基板上已完成元器件組裝的電路功能襯底貼裝到封裝外殼中,僅實現(xiàn)基板與外殼的機械連接。3.2.2環(huán)氧貼裝的主要工序。1常用環(huán)氧粘接劑的主要性能與工藝參數(shù)見表1;5固化的目的是實現(xiàn)元器件在基板上或基板/電路功能襯底在外殼中的安裝連接。3.2.33為避免吸入有毒氣體,稱量、混合、配膠、清洗過程應在通風柜內(nèi)進行。表1常用環(huán)氧粘接劑的主要性能與工藝參數(shù)型號性能EPO-TEKH20EEPO-TEKH37MPEPO-TEKH77ABLEBOND84-3JABLEFILM5020-1-.005備注環(huán)氧類型雙組份導電膠單組份導電膠雙組份絕緣膠單組份絕緣膠厚5mil絕緣環(huán)氧膠典型固化條件150℃5min~10min150℃150℃150℃150℃體電阻率0.0004Ω-cm0.0005Ω-cm1.0×1010Ω-cm3.5×1015Ω-cm5×1014Ω-cm熱導率2.0W/(m·K)1.7W/(m·K)0.9W/(m·K)0.83W/(m·K)0.24W/(m·K)玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg>80>90>8085100最高連續(xù)工作溫度200175160————芯片剪切強度3400psi6000psi3400psi6800psi4000psi25℃時,2mm×室溫粘度2200cps~3200cps(@100rpm)22000cps~26000cps(@10rpm)6000cps~12000cps(@20rpm)20000cps——熱膨脹系數(shù)CTE(Tg以下時)31ppm/℃45ppm/℃30ppm/℃40ppm/℃60ppm/℃熱膨脹系數(shù)CTE(Tg以上時)120ppm/℃124ppm/℃110ppm/℃100ppm/℃200ppm/℃TGA退化溫度410>350445(300℃(300℃TGA:熱失重分析試驗適用期室溫,4天室溫,3個月室溫,24h25℃25℃儲存期室溫,1年-40℃室溫,1年-40℃-40℃3.4共晶焊3.4.1共晶焊是使用二元或三元合金片作為焊料將芯片或基板貼裝在載體上,實現(xiàn)高熱導、低電阻、高可靠性的傳導性連接。共晶焊工藝具有機械強度高、熱阻小、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點,但是其操作過程較為復雜,需要調(diào)試的參數(shù)多,成本較高。共晶焊工藝可分為以下兩種:1)使用合金焊料片(如Au80Sn20焊片)將元器件焊接在基板上或?qū)⒒搴附釉谕鈿さ鬃校?)不使用預制片或焊膏,在AuSi共熔溫度以上的某溫度(400℃~500℃)下,將硅芯片的背面(表面一般應淀積Au層)對著基板上的金屬化(一般為3.4.2共晶焊的主要工序。2合理選擇焊料種類與使用順序,能夠有效地減少空洞缺陷的發(fā)生率,焊料存放時間過長,焊料與鍍層的氧化將影響到共晶質(zhì)量,焊接母體表面具有一定粗糙度,有利于獲得良好的潤濕。3.5引線鍵合3.5.1引線鍵合工藝應按照下列原則采用:1引線鍵合是使用金屬絲,利用熱壓或超聲等能源,實現(xiàn)電子組件中電路內(nèi)部的電氣連接。引線鍵合工藝實現(xiàn)簡單、成本低廉、適合多種組裝形式而在連接方式中占主導地位。微組裝引線鍵合工藝根據(jù)所利用的主要能量方式不同可分為以下三種方法:1)熱壓鍵合:通過加熱和加壓,使焊接區(qū)金屬發(fā)生塑性變形,破壞壓焊界面上的氧化層,在高溫擴散和塑性流動的作用下,使固體金屬擴散鍵合;2)超聲波鍵合:在室溫下,由鍵合工具引導金屬引線與待焊金屬表面相接觸,在高頻震動與壓力的共同作用下,破壞界面氧化層并產(chǎn)生熱量,使兩種金屬牢固鍵合;3)熱壓超聲波鍵合:焊接時需要提供外加熱源,通過超聲磨蝕掉焊接面表面氧化層,在一定壓力下實現(xiàn)兩種金屬的有效連接和金屬間化合物的擴散,從而形成焊點。2常用鍵合工具(劈刀)有兩種不同的基本外形,即從針尖斜下方背面送絲的楔形劈刀和中空垂直向下送絲的針形劈刀(焊針);根據(jù)鍵合絲材料的不同,可分為金絲鍵合、鋁絲鍵合、鋁硅絲鍵合等;由于劈刀針尖形狀、鍵合絲材料及斷絲方式等的不同,所得到的鍵合點(焊點)形狀將不同,常見的三種焊點有球形焊點、半月形楔形焊點和高爾夫勺形楔形焊點。最通用、最成熟、最傳統(tǒng)的微組裝引線鍵合類型有以下兩種:1)熱超聲金絲球形鍵合(金絲球焊):采用高純金絲、針形劈刀、同時施加超聲與熱能實現(xiàn)引線與鍵合區(qū)間的焊接,鍵合線的第一、第二焊點分別為球形焊點、半月形楔形焊點,在前一鍵合線焊好、線夾拔絲斷線后,電子打火(EFO)桿將劈刀針尖下端伸出的絲尾熔化成金球用于下一鍵合線的第一焊點。因其可降低加熱溫度、提高鍵合強度與可靠
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