激光共聚焦显微镜在引线键合领域的应用

MEMS (全称Micro Electromechanical System,微机电系统)也叫微电子机械系统是指在几毫米乃至更小的尺寸下构建一个独立的智能系统，其内结构一般在微米甚至纳米级。微机电系统涉及物理学、半导体、电子、材料、机械和信息工程等多种学科，为智能系统、消费电子、可穿戴设备、智能家居等领域开拓了广阔的用途。

MEMS系统是在微电子技术基础上发展起来的，融合了光刻、刻蚀、薄膜、硅微加工、封装等技术制作的高科技电子机械器件。MEMS器件的封装工艺是其制作过程中非常重要的一个环节，外引线键合是关键的封装工艺之一，该工艺主要选用退火后的金丝，采用焊接技术，将芯片上金属化电极与器件外壳引出的电极线联结起来。芯片的金属化电极分单层、双层和多层结构，表面层的金属一般是金或铝。目前常用的引线是金或铝丝，所以，引线的键合仍然是金-金系统、金-铝系统和铝-铝系统，引线键合的方法很多，目前应用较广泛的是热压焊接、超声波键合和热超声波焊接的方法。其中热压焊技术是利用加热和加压力，使金属丝与金属焊接区压焊在一起。其原理使通过加热和加压力使焊接区金属发生塑性变形，同时破坏压焊面上的氧化层，使压焊的金属丝与金属接触面见达到原子的引力范围，从而使原子间产生吸引力，达到键合的目的。但是在压焊过程中，压焊过轻，导致虚焊，压焊点易于脱落；压焊点偏离，键合强度大为降低；压焊点间距过小易于短路，压焊点留丝过长等均易引起传感器过早失效。

激光共聚焦显微镜（NS3500， Nanoscope Systems,韩国纳兹克）可以在不接触样品表面的情况下获得样品表面的三维形貌，同时可以测量焊点的间距、留丝、偏移等

引线键合压焊点

结论

3D激光共聚焦显微镜，可以对引线键合中焊点的偏移、留丝长度、焊接强度进行有效检测，从而提高对良率的控制。

审核编辑 黄宇