微波混合电路中的引线键合技术

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1、2008年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集微波混合电路中的引线键合技术李安-7，连雪海，金大元(中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江嘉兴314033)摘要：引线钡tC-是实现微波混合电路的关键技术．文中对引线键合的形式、键合机理、键合参数、工艺流程进行了论述和分析，指出金丝热超声楔键合是实现微波混合电路电气互联的主流工艺；通过工艺试验和样品试制，摸索出使用复合介质材料基板的微波混合电路的引线键合工艺参数，为后期的工艺参数优化研究打下基础；最后分析了引线键舍的微波特性，并提出改进措施．关键词：微波混合电路；引线键合；楔键合；工艺参数；微波特性WireBondingTechni

2、quesforMicrowaveHybridCircuitLIAn-ning,LIANXue-hai,J】啉Dn-yuan(The36thResearchlns距tuteofCerC,JiaxingZhejiang314033,China)Abstract：W'trebondingisacriticaltechniqueforrealizingmicrowavehybridckeuit．Thispaperdiscussedandanalyzedthewirebondingprocess,bondingmechanism,bondingparameters．Authermosonie

3、wedgebondinghasbecomethemain缸。endinmicrowavehybrideitemtelectricalmtcrconnectinn．Bondingparametersinmicrowavehybridcircuitwitllcompositedielectricmatcriealsubstratea陀exploredviaexperimentandsampleassembly．Theexperimentresultsarcusefultothestudyofparametersoptimizationinthefuture．Afteranalyzing

4、themicrowaveeharactcriaicsofwirebonding,theimprovementmeasuresareputforward．Keywords：microwavehybridcircuit；wirebonding；wedgebonding；processingpal'amctel'S；microwavecharacteristics0引言在微波混合电路中，大都采用薄、厚膜工艺制造的陶瓷基板或聚四氟乙烯玻璃纤维基板，因此，工艺研究的重点都集中在如何实现上述基板微带线与MMIC的电气互联上，对其工艺机理、参数控制、微波特性分析等均有较为深入的研究。此类微波混合

5、电路的主要问题是工艺过程复杂、成本高。近年来，复合介质材料(如RT，dllroid材料)以其优良的电性能和较低的制作成本，在微波混合电路中应用越来越广泛。而在实现微波混合电路的过程中，引线键合是其中关键技术，主要用于实现单片微波集成电路(MMIC)、集总式电阻和电容等微型元件与微带线、共面波导的连接，以及微波传输线之间或与射频接地面的电气互连。近年来虽然倒装芯片和载带自动焊技术发展迅速，但是引线键合由于具有工艺简单、价格低廉、性能优良、灵活性强、适用于研发或小批量的生产需求的特点，在微波混合电路中依然具有重要的应用价值。文中将主要以某微波混合电路的实际组装为实例，介绍引线键合技术在

6、以复合介质材料为基板的微波混合电路中的实际应用，探讨适合的工艺形式、工艺参数控制，并分析其微波特性。1实验样品简介选取某微波混合电路，复合介质材料基板采用RogersRT／duroid5880，厚度0．254mm，微带线表面镀金，加工精度±1∥m。样品中所用到的元器件有：MMIC裸芯片(GaAs材料，焊盘金属为铝，焊盘大小50∥m)，片式电阻、电容、电连接器。键合前，裸芯片、阻容和基板已通过导电胶粘接或共晶焊接工2∞8年电f机般与错渡结椅1艺≠术会Ⅸ谁女韭艺固定在金属腔体相应的位置，清洗后，接设计要求进}I引线键台。2引线键合形式的选择引线键台技术就是使用普通焊接能源(熟压、超声或

7、两者结合)，利用特殊的键合工具(劈刀或楔)把金丝或铝丝键合到芯片和基板上相应的捍区位置．队便实现电气互连。根据能量的施加方式．引线键台工艺可以分为三种：热压键台、超声键台和热超声键音。由于热超声键台降低了键台温度，提高了键台强度，己经成为当前主流的键台工艺。根据键台工具的不同，}l线键舍的基本形式主要有两种；球键台(约占所有引线键合的95％)和樱键台。其相应的键旨工艺、工具和材料见表l。密IM种⋯线键台形式i；键台I艺茎i⋯缱材料焊盘材辩球键e热乒二热超劈刀金、铜金、