劈刀悬伸长度对超声声学系统振动特性的影响研究

张云电，冯 刚

(杭州电子科技大学机械工程学院，浙江杭州310018)

0 引言

引线键合、倒装芯片键合以及硅片键合是半导体封装的一级互连的主要工艺方法。其中，引线键合又是这3 种工艺方法中应用最广泛、工艺最成熟的互连方法，而后两种方法则代表了键合工艺的主要发展方向。但是引线键合凭借其简单的工艺、低廉的成本以及适用的封装形式较广泛而在键合方法中占据主导地位，无论是封装行业多年的事实还是权威的预测都表明，引线键合在可预见的未来(目前到2020年)仍将是半导体封装尤其是低端封装内部链接的主流方式［1］。事实上，根据近十年的发展状况来看，引线键合依然占据半导体封装的主导地位。

引线键合又分为超声引线键合、热压键合以及热超声引线键合。而劈刀是超声引线键合中所使用的键合工具，也是直接参与键合的部分，因此对于劈刀的研究是提高键合质量的关键。Z.W.Zhong 等［2］通过激光多普勒测振仪对负载条件下劈刀末端的振动特性进行实验研究，力图通过该项研究揭示键合工具的振动特性对键合质量的影响;林书玉等［3］根据理论分析和实验总结出纵-弯复合振动系统的共振频率和纵向振动细棒及弯曲振动细棒的关系;此外国外学者对于引线键合相关技术的研究更加深入［4-6］。目前，国内尚未开展对楔形劈刀的悬伸长度对系统振动特性影响的相关研究。

本研究将换能器、变幅杆以及楔形劈刀所组成的超声声学系统作为一个整体，通过有限元仿真分析，探讨楔形劈刀装配高度对超声声学系统振动特性的影响。……