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发布时间: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造领域,湿法设备占据约40%以上的工艺,随着工艺技术的不断发展,湿法设备已经成为LED外延及芯片制造领域的关键设备,如SPM酸清洗、有机清洗、显影、去胶、ITO蚀刻、BOE蚀刻、PSS高温侧腐、下蜡、匀胶、甩干、掩膜版清洗等。南通华林科纳CSE深入研究LED生产工艺,现已形成可满足LED产业化项目需求的全自动湿法工艺标准成套设备。 LED 芯片的制造工艺流程为:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。 CSE-外延片清洗机设备 设备名称南通华林科纳CSE-外延片清洗机设备可处理晶圆尺寸2”-12”可处理晶圆材料硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂等应用领域集成电路、声表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先进封装等专有技术系统洁净性技术均匀性技术晶圆片N2干燥技术模块化系统集成技术自动传输及精确控制技术溶液温度、流量和压力的精确控制技术主要技术特点系统结构紧凑、安全腔体独立密封,具有多种功能可实现晶圆干进干出采用工控机控制,功能强大,操作简便可根据用户要求提供个性化解决方案设备制造商南通华林科纳半导体设备有限公司 www.hlkncse.com 400-8768-096 ;18913575037更多的外延片清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncse.com),现在热线咨询400-8798-096可立即获取免费的半导体行业相关清洗设备解决方案。
发布时间: 2017 - 12 - 06
旋转式喷镀台结合微组装工艺对镀制工艺的小批量、多规格和特殊应用要求等特点,在6" (150mm)晶圆电镀系统中采用了倾斜式旋转喷镀技术倾斜式旋转喷镀单元分由两个部分组成,一为阴极夹具、旋转单元、导线电刷、N2 保护单元组成的阴极回转体,二为三角形槽体、阳极和电力线挡板组成的阳极腔。倾斜旋转喷镀结构示意图如下:从镀制结构方式、镀制工艺应用分析可以看出,采用倾斜式旋转喷镀有以下几种优势。一是这种结构方式易实现槽体密封和附加N2 保护功能。二是在这种镀制工艺中,阴极的旋转运动使槽内电场不均问题得以解决,从而提高了镀制的均匀性。三是呈45°倾斜加阴极旋转的方式,可以较容易的祛除晶圆表面的气泡附着及“产生”气泡的消除。四是采用了多微孔进行镀液喷射,实现搅拌功能,消除局部PH值、温度、离子浓度等不均匀带来的影响。五是采用三角形镀槽设计最大限度的减少了镀液的消耗。六是该镀制结构方式可以满足多品种、小批量、低成本的生产需求。倾斜旋转喷镀技术、工艺优势斜式三角镀槽结构本系统采用倾斜式三角形镀槽结构,镀槽入口溢流口均与三角形斜边平行,可得到稳定且不易积累气泡的流场环境。通过进行相关模拟、仿真和验证,镀液入口采用扇形喷咀式结构,可保证镀液在平行于阴极表面方向上形成均匀而稳定的流场。从而通过改变流场的方法改善了镀层的均匀性。该结构的另一优点可使电镀液的用量减至最少程度。 南通华林科纳CSE采用倾斜旋转喷镀方法进行晶圆电镀工艺处理,由于结构上的特点,该方法经实验验证具有:①结构简单;②工艺参数控制容易;③有利气泡的消除;④镀制均匀性得到提高;⑤镀制溶液用量少。该方法尤其适应于小批量、多规格的电镀工艺,同时可以取得较好的镀制均匀性。图6为我们所研制的150mm晶圆倾斜旋转喷镀系统,目前已批量生产并在工艺线上得到较好的应用,产品已通过技术定型鉴定和用户验收。实现的主要工艺指标:最大晶...
发布时间: 2016 - 06 - 22
双腔甩干机1. 应用范围:l 本機台適用於半導體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 设备為垂直式雙槽體機台,可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設備已超過20年以上的應用馬達控制系統設計, 高穩定度Rotor 設計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設計,微塵控制於每次運轉增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 图示 4. 規格l 機台內皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質充氣式氣囊及槽後密封環,保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉子經拋光及電解研磨,並做動態平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統l  控制器操作介面: 7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
发布时间: 2016 - 03 - 07
枚叶式清洗机-华林科纳CSE南通华林科纳半导体CSE-单片枚叶式洗净装置的特长:单片式清洗装置的优点(与浸渍.槽式比较)1.晶片表面的微粒数非常少(到25nm可对应)例:附着粒子数…10个/W以下(0.08UM以上粒子)(参考)槽式200个/W2.药液纯水的消费量少药液…(例)1%DHF的情况  20L/日纯水...每处理一枚晶片0.5-1L/分3.小装置size(根据每个客户可以定制) 液体溅射(尘埃强制除去)  (推荐)清洗方法单片式装置的Particle再附着问题   更多的半导体单片枚叶式湿法腐蚀清洗设备相关信息可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096;18913575037可立即获取免费的半导体清洗解决方案。
发布时间: 2016 - 03 - 07
自动供酸系统(CDS)-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-CDS自动供酸系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式设备名称南通华林科纳CSE-CDS自动供酸系统设备型号CSE-CDS-N1507设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在自动模式情形...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system南通华林科纳CSE-自动单片式腐蚀清洗机应用于清洗(包括光刻板清洗)刻蚀 去胶 金属剥离等;可处理晶圆尺寸2'-12';可处理晶圆材料:硅 砷化镓 磷化铟 氮化镓 碳化硅 铌酸锂 钽酸锂等;主要应用领域:集成电路   声表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先进封装等  设 备 名 称CSE-单片清洗机类  型单片式适 用 领 域半导体、太阳能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸设备稳定性1、≥0.2um颗粒少于10颗2、金属附着量:3E10 atoms/ cm²3、纯水消耗量:1L/min/片4、蚀刻均一性良好(SiO₂氧化膜被稀释HF处理):≤2%5、干燥时间:≤20S6、药液回收率:>95%单片式优点1、单片处理时间短(相较于槽式清洗机)2、节约成本(药液循环利用,消耗量远低于槽式)3、良品率高4、有效避免边缘再附着5、立体层叠式结构,占地面积小 更多的单片(枚叶)式清洗相关设备可以关注南通华林科纳半导体官网,关注http://www.hlkncse.com ,400-8768-096,18913575037
发布时间: 2017 - 12 - 06
氢氟酸HF自动供液系统-南通华林科纳CSEChemical Dispense System System 南通华林科纳半导体CSE-氢氟酸供液系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式 设备名称南通华林科纳CSE-氢氟酸(HF)供液系统设备型号CSE-CDS-N2601设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在...
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引线键合工艺

时间: 2021-04-12
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引线键合工艺

MEMS芯片的引线键合的主要技术仍然采用IC芯片的引线键合技术,其主要技术有两种,即热压键合和热超声键合。引线键合基本要求有:

1)首先要对焊盘进行等离子清洗;

2)注意焊盘的大小,选择合适的引线直径;

3)键合时要选好键合点的位置;

4)键合时要注意键合时成球的形状和键合强度;

5)键合时要调整好键合引线的高度和跳线的成线弧度。

 

常用的引线键合设备有热压键合、超声键合和热超声键合。

 

1)热压键合法:热压键合法的机制是低温扩散和塑性流动(PlasticFlow)的结合,使原子发生接触,导致固体扩散键合。键合时承受压力的部位,在一定的时间、温度和压力的周期中,接触的表面就会发生塑性变形(PlasticDeformation)和扩散。塑性变形是破坏任何接触表面所必需的,这样才能使金属的表面之间融合。在键合中,焊丝的变形就是塑性流动。该方法主要用于金丝键合。

2)超声键合法:焊丝超声键合是塑性流动与摩擦的结合。通过石英晶体或磁力控制,把摩擦的动作传送到一个金属传感器(Metal“HORN”)上。当石英晶体上通电时,金属传感器就会伸延;当断开电压时,传感器就会相应收缩。这些动作通过超声发生器发生,振幅一般在4-5个微米。在传感器的末端装上焊具,当焊具随着传感器伸缩前后振动时,焊丝就在键合点上摩擦,通过由上而下的压力发生塑性变形。大部分塑性变形在键合点承受超声能后发生,压力所致的塑变只是极小的一部分,这是因为超声波在键合点上产生作用时,键合点的硬度就会变弱,使同样的压力产生较大的塑变。该键合方法可用金丝或铝丝键合。

3)热超声键合法这是同时利用高温和超声能进行键合的方法,用于金丝键合。三种各种引线键合工艺优缺点比较:

1、引线键合工艺过程

引线键合的工艺过程包括:焊盘和外壳清洁、引线键合机的调整、引线键合、检查。外壳清洁方法现在普遍采用分子清洁方法即等离子清洁或紫外线臭氧清洁。

1)等离子清洁——该方法采用大功率RF源将气体转变为等离子体,高速气体离子轰击键合区表面,通过与污染物分子结合或使其物理分裂而将污染物溅射除去。所采用的气体一般为O2、Ar、N2、80%Ar+20%O2,或80%O2+20%Ar。另外O2/N2等离子也有应用,它是有效去除环氧树脂的除气材料。

2)外线臭氧清洁通过发射184.9mm和253.7mm波长的辐射线进行清洁。过程如下:184.9nm波长的紫外线能打破O2分子链使之成原子态(O+O),原子态氧又与其它氧分子结合形成臭氧O3。在253.7nm波长紫外线作用下臭氧可以再次分解为原子氧和分子氧。水分子可以被打破形成自由的OH-根。所有这些均可以与碳氢化合物反应以生成CO2+H2O,并最终以气体形式离开键合表面。253.7nm波长紫外线还能够打破碳氢化合物的分子键以加速氧化过程。尽管上述两种方法可以去除焊盘表面的有机物污染,但其有效性强烈取决于特定的污染物。例如,氧等离子清洁不能提高Au厚膜的可焊性,其最好的清洁方法是O2+Ar等离子或溶液清洗方法。另外某些污染物,如Cl离子和F离子不能用上述方法去除,因为可形成化学束缚。因此在某些情况还需要采用溶液清洗,如汽相碳氟化合物、去离子水等。

3)引线键合工艺有球键合工艺和楔键合工艺两种。

球键合一般采用D75μm以下的细Au丝。主要是因为其在高温受压状态下容易变形、抗氧化性能好、成球性好。球键合一般用于焊盘间距大于100μm的情况下。目前也有用于50μm焊盘间距的例子。

4)在球键合工艺的设计方面,一般应遵循以下原则:

a)球的初始尺寸为金属丝直径的2-3倍。应用于精细间距时为1.5倍,焊盘较大时为3-4倍;

b)终成球尺寸不应超过焊盘尺寸的3/4,是金属丝直径的2.5-5倍;(c)环引线高度一般为150μm,取决于金属丝直径及具体应用;

d)闭环引线长度不应超过金属丝直径的100倍。但在某些多I/O情况下,引线长度可能要超过5mm。键合设备在芯片与引线框架之间牵引金属丝时不允许有垂直方向的下垂和水平方向的摇摆。楔键合工艺既适用于Au丝,也适用于Al丝。二者的区别在于Al丝采用室温下的超声波键合,而Au丝采用150℃下的热超声键合。楔键合的一个主要优点是适用于精细尺寸,如50um以下的焊盘间距。但由于键合工具的旋转运动,其总体速度低于热超声球键合。

最常见的楔键合工艺是Al丝超声波键合,其成本和键合温度较低。而Au丝楔键合的主要优点是键合后不需要密闭封装,由于楔键合形成的焊点小于球键合,特别适用于微波器件。

5)楔键合工艺的设计方面,一般应遵循以下原则:

a)使键合点只比金属丝直径大2-3μm也可能获得高强度连接;

b)焊盘长度要大于键合点和尾丝的长度;

c)焊盘的长轴与引线键合路径一致;

d)焊盘间距的设计应保持金属丝之间距离的一致性。

6)键合的方式有两种。正焊键合:第一点键合在芯片上,第二点键合在封装外壳上;反焊键合:第一点键合在外壳上,第二点键合在芯片上。采用正焊键合时,芯片上键合点一般有尾丝;采用反焊键合时,芯片上一般是无尾丝的。究竟采用何种键合方式键合电路,要根据具体情况确定。

2、引线键合的质量检查

严格的镜检可以有效的剔除内引线键合的不合格。分别通过40倍左右和1000倍左右的显微镜观察,可以找到键合位置不当、键合丝损伤、键合丝长尾、键合丝颈部损伤、键合面明显玷污及异常、键合变形过大或过小、金属化表面有擦伤、键合引线与管芯夹角太小、残留的键丝头在管芯上或管壳内等问题。

3、影响引线键合可靠性的因素

在自动引线键合技术中,半导体器件键合点脱落是最常见的失效模式。这种失效模式用常规筛选和测试很难剔除,只有在强烈振动下才可能暴露出来,因此对半导体器件的可靠性危害极大。可能影响内引线键合可靠性的因素主要有:

1)界面上绝缘层的形成在芯片上键合区光刻胶或窗口钝化膜未去除干净,可形成绝缘层。管壳镀金层质量低劣,会造成表面疏松、发红、鼓泡、起皮等。金属间键合接触时,在有氧、氯、硫、水汽的环境下,金属往往与这些气体反应生成氧化物、硫化物等绝缘夹层,或受氯的腐蚀,导致接触电阻增加,从而使键合可靠性降低。

2)金属化层缺陷,金属化层缺陷主要有:芯片金属化层过薄,使得键合时无缓冲作用,芯片金属化层出现合金点,在键合处形成缺陷;芯片金属化层粘附不牢,最易掉压点。

3)表面沾污,原子不能互扩散包括芯片、管壳、劈刀、金丝、镊子、钨针,各个环节均可能造成沾污。外界环境净化度不够,可造成灰尘沾污;人体净化不良,可造成有机物沾污及钠沾污等;芯片、管壳等未及时处理干净,残留镀金液,可造成钾沾污及碳沾污等,这种沾污属于批次性问题,可造成一批管壳报废,或引起键合点腐蚀,造成失效;金丝、管壳存放过久,不但易沾污,而且易老化,金丝硬度和延展率也会发生变化。

4)材料间的接触应力不当,键合应力包括热应力、机械应力和超声应力。键合应力过小会造成键合不牢,但键合应力过大同样会影响键合点的机械性能。应力大不仅会造成键合点根部损伤,引起键合点根部断裂失效,而且还会损伤键合点下的芯片材料,甚至出现裂缝。

5)环境不良超声键合时外界振动、机件振动或管座固定松动,或位于通风口,均可造成键合缺陷。

6)键合引线与电源金属条之间放电引起失效(静电损伤)当键合引线与芯片水平面夹角太小时,在ESD(静电放电)应力作用下,键合引线与环绕芯片的电源线(或地线)之间因距离太近易发生电弧放电而造成失效。


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