| 研究生: |
賴怡君 Lai, Yi-Chun |
|---|---|
| 論文名稱: |
驅動晶片封裝內引腳結合之研究 Study for Driver Package Inner-Lead Bonding |
| 指導教授: |
周榮華
Chou, Jung-Hwa |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 工程科學系碩士在職專班 Department of Engineering Science (on the job class) |
| 論文出版年: | 2011 |
| 畢業學年度: | 99 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 61 |
| 中文關鍵詞: | 超音波接合 、覆晶接合 、壓合溫度 、壓合能量 、壓合時間 、熱塑性非導電之塗膠 |
| 外文關鍵詞: | ultrasonic bonding, flip chip bonding, bonding temperature, bonding force, bonding time, thermoplastic non-Conductive film |
| 相關次數: | 點閱:121 下載:5 |
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近年來,在液晶面板高畫質及高解析度的市場需求下,其產品內部之驅動晶片訊號輸出I/O個數大幅提升,致使引腳個數相對增加,金凸塊間距(Gold Bump pitch)縮短,然而,內引腳結合(Inner-Lead Bonding)係為控制銲錫共晶溫度在420℃之熱壓合結合技術(Thermo-Compression Bonding),在製程溫度與間距範圍的作業限制下,覆晶結合(Flip Chip Bonding)能突破傳統內引腳接合之製程障礙,有效提升驅動晶片之訊號輸出量與品質。
在本研究中覆晶結合技術輔以超音波接合(Ultrasonic Bonding) ,來改善介面金屬材料結合情形。超音波結合實驗控制之參數有三,分別為壓合溫度(Bonding tool temperature)、壓合力量(Bonding force)與壓合時間(Bonding time)。本文以全因子實驗設計法將控制參數導入製程後,樣品經拉力試驗機及光學顯微鏡觀察,以瞭解內引腳之接合強度與結合情況,進而探討出適當之內引腳結合製程參數。
實驗結果顯示,製程參數以壓合溫度及力量為關鍵因素,壓合時間為次要因素。經Gold Bump顯微結構與剝離試驗結果,得知220℃、30N及7s為較佳之製程參數。
This thesis examines the flip chip bonding effectiveness of parameters used thermal bonding in ultrasonic process, including bonding temperature, bonding force and bonding time. By full factorial experiments, the gold bump pitch tested 25μm which is a fine pitch.
The conventional bonding process is under 420℃ for the inner-lead bonding. We use ultrasonic bonding to decrease the bonding temperature to 220℃ ~ 260℃ for metal interconnected capacity. The thermoplastic non-Conductive film(NCP)is used, instead of the thermoplastic polymers in the chip for the underfill material and packing. It can shorten the curing time that will promote process efficiency. Additionally, the anisotropic conductive film is the same as the thermoplastic polymers used to interconnect the chip outer-lead.
The experiment results are based on cross-section patterns after reliability test, inner-lead peeling test and underfill peeling test. The cross-section patterns and OM inspection show that the condition of 220℃ bonding temperature, 30 N bonding force and 7 seconds bonding time is suited best for the flip chip bonding process. The microstructure of the bond under this condition is better than others. Bonding force and temperature are the most influential parameter. Beside, the inner-lead peeling test result shows 40.255gf, and underfill peeing test shows 1408gf.
The flip chip bonding with ultrasonic can decrease the bonding temperature and shorten the process time.
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