超声波键合压力自适应平衡装置设计与实验研究

摘要：

针对即时检测芯片在超声波键合过程中对高键合均匀性和高键合精度的要求,利用空气具有摩擦阻力小和可弹性压缩的特点,设计了超声波键合压力自适应平衡装置,分析了键合压力自适应平衡原理.为验证该装置的键合效果,开展了压力分布均匀性实验、键合实验、超声振子谐振频率和阻抗的对比.结果表明:对于 69 mm×15 mm的芯片,该装置能够将微通道高度峰峰值控制在 1.3μm 以下,将熔接线宽度峰峰值控制在为 23.3 μm 以下;相比对照组,该装置能够降低压力分布均匀性系数约50%～72%,能够将微通道高度峰峰值减小 96.2%,标准差减小 96.8%,能够将熔接线宽度峰峰值减小96.8%,标准差减小 96.3%;该装置对长度为 19～69 mm的芯片具有较好的适应性,微通道高度峰峰值能够控制在 1.9μm以下;该装置不会对原有键合设备的超声振子系统产生较大影响,在相同键合压力下对比不锈钢夹具,谐振频率的最大差值和反谐振频率的最大差值均为 2 Hz,最小阻抗模值和最大阻抗模值的差值均不超过 3.5%.超声波键合压力自适应平衡装置具有较好的压力自适应平衡能力,能够有效提高键合均匀性和键合精度,满足即时检测芯片对高键合均匀性和高键合精度的要求.

关键词：即时检测芯片、超声波键合、自适应压力平衡、键合均匀性、键合精度

所属期刊栏目：34

分类号：TB486;TH138(工业通用技术与设备)

资助基金：河北省高等学校科学技术研究青年基金项目;沧州市科技计划

在线出版日期：2023-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2009-2015