热超声倒装键合过程中的非线性动力学行为.PDF

第 卷 第 期 半 导 体 学 报 ２７ １１ 犞狅犾．２７ 犖狅．１１ 　 　 　 　 　 　 年 月 ， ２００６ １１ 犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犛犈犕犐犆犗犖犇犝犆犜犗犚犛 犖狅狏．２００６ 热超声倒装键合过程中的非线性动力学行为  韩 雷 钟 掘 　 　 　 （中南大学机电学院，长沙 ４１００８３） 　 摘要：在作为微器件电气互连主要手段的热超声键合工艺中，微细键合区域内金属变形／变性／互连所需的能量， 来自于超声波功率源通过换能系统所施加的微幅压剪动载 对热超声倒装键合过程的研究说明， 换能系统在 ． 犘犣犜 热超声倒装键合工艺过程中的非线性动力学行为，如换能系统启动后的初值敏感性和不确定性，键合工具与换能 杆之间的不稳定动力耦合，倒装芯片运动的奇异相轨线等，是深入研究键合机理以及提高工艺可靠性的重要关键． 关键词：热超声键合；犘犣犜换能系统；非线性动力学；倒装芯片；封装互连 ： ； ； 犈犈犃犆犆 ２８６０ ７３１０ ７８１０犆 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） 犜犖２０５ 犃 ０２５３４１７７２００６１１２０５６０８ 　　　 　　　 过程本质上是率相关的，不可能用静态单元实验模 前言 拟，了解该过程的动力学细节十分必要 然而，有助 １ ． 　 于裸露的金属之间形成键合的表层氧化膜去除阶 要实现我国本世纪成为世界微电子制造强国的 段，需要能量和时间，没有确定说法；环境温度与键 目标，必须能自主地提供微电子产业的先进制造工 合效果有关，但在液氮中仍可实现键合，也无法定量 艺、技术和装备 热超声键合（ 解释；剪切流动和“过键合”以何种模式进行，亦无 ． 狋犺犲狉犿狅狊狅狀犻犮犫狅狀犱 ）用于倒装（ ）芯片互连，所需封装高度 明确结论 关于促使金属间形成键合的相互作用及 犻狀 犳犾犻犮犺犻 ． 犵 狆 狆 显著降低，封装空间减少为原有的 １０％，相应倒装 其定量，均停留在猜测阶段． 芯片的重量可减少到传统封装形式（如引线键合、载 近来，已有美国、德国、瑞士、日本、新加坡的学 ［ ］