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金龙: 倒装芯片ACF激光焊接技术在RFID生产工艺中的革新应用


作者:金龙 RFID世界网 贺琳整理 来源:RFID世界网 2008-05-10 14:31:31

摘要:倒装芯片ACF激光焊接技术在RFID生产工艺中的最新应用,这项技术是由韩国郭鲁兴(谐音)先生研发成功的,由于语言的关系,由我来用中文演讲,如果大家有什么疑问,由郭先生回答各位的提问。

关键词:ACF[0篇]  RFID生产工艺[0篇]  激光焊接[0篇]  昆山汉白[0篇]  

      

昆山汉白精密设备有限公司社长 金龙先生

     各位前辈、各位朋友们下午好!我是昆山汉白精密设备有限公司的金龙,我要演讲的题目是倒装芯片ACF激光焊接技术在RFID生产工艺中的最新应用,这项技术是由韩国郭鲁兴(谐音)先生研发成功的,由于语言的关系,由我来用中文演讲,如果大家有什么疑问,由郭先生回答各位的提问。

      我在接待参观者的时候,从北京到深圳,我发现很多朋友对ACF不太了解,它是异方性导电膜,它的结构是9微米组成的中间媒体。在正式介绍ACF激光焊接之前,为了便于各位的理解,郭先生是把ACF技术引入到半导体里面来,由于我们的消费者逐渐对大尺寸而超薄型的要求越来越高,所以在这个领域里面,多年前就开始使用了TCP、COG、FOG等焊接技术,这是超薄化。目前用两种焊接原料,一个是ACP和ACF,ACP是热量焊接,而ACF用的是自动焊接设备。

      ACF由15—35微米的厚度,宽度由产品的不同来进行定制,从几毫米到十几毫米都可以的,直径是3—10微米的导电金属球最多,在8度到正负10度的时候,在一秒以内就可以完成预焊接,把芯片贴上之后,再进行最后的最终焊接。在此项工艺中,在高温热压冲击下,他们都有各自的问题,最大的问题就是热冲击的问题,尤其是热压焊接的时候,因为温度高、时间长,它的设备秩序本身也会变形,产品本身也会被热冲击后弯曲或伸长,那么它将来做细线路的时候,现在的线路不是很细,甚至在放大镜下用手把芯片放上去,但是我相信不久就会实现。肉眼是看不见的,必须用自动生产线,到时候对它的热变形要求更严格,所以为了这样的市场我们推出了这样的设备。这就是在LCD里面的传统用途,这个是LPC和LCT是联系的,已经小于35微米,肉眼无法识别,所以用激光替代,它与下面线路板上的线路相连接的时候,我们也使用过ACF的焊接,导热方式是热压和激光,目前我们用的是激光。这样的技术在LCD半导体里面已经很成熟了,我们把它引入到RFID倒装芯片焊接,用激光方式去做,我们是全球首一家。

      我们使用激光的波长是808—980纳米,红外线有助于透过芯片把热量传到下部去,它的特性使ACF在很短的时间接受60%以上的激光能量,因此在两秒钟就可以完成。这是一种数据的展示,它是不同的激光,在不同的强度下激光强度与焊接强度的区别,在这个图里面我们可以看出他们强度的对比很明显,我们的强度大概可以达到3.4公斤甚至更高的强度,而其他的只能达到0.8公斤左右,焊接的强度现在不同。

      这是我们把这个技术导入里面之后的内容,大家都很清楚,我们的天线材料大致分这么多,有些是PI,有些是PET,像这个是线路板。我们的激光产品对材料没有要求,不会因激光选择而把电线烧毁,我们曾经烧毁过上万个电线,后来我们成功开发了,不用再烧毁了,芯片无论是低频还是高频,对我们激光不受任何影响。再一个就是芯片的大小只要是大于400微米的芯片,我们都可以倒装上去。这是几个传统工艺和最新工艺的区别。

      传统的大家都很清楚了,ACF和ACT的超声波焊接,这个是传统的工艺,这个工艺用得很多,但是它的问题是当Wire  Bonding的时候,微电子线路的方面肯定不如直接焊接,这是我们直接做下去,用透明的玻璃压住,然后透过这个芯片把热转达到下面的ACF膜,大概用两秒,我们升温到185度是没有问题的,然后和天线连接,我们是这样的工艺。

      这是比较焊接强度的数据,我们在一些公开的文献里面拿到的数据,大概是0.8公斤左右,机关焊接是3.48公斤左右。这个是读写距离的比较,第一行是我们的激光焊接后的读写距离,当我们测到50厘米的时候,焊接方式都不在同一个材料下、同一个事情下做的,读不下去了,这是明显的差别。还有这个就是我们新的数据,这里我需要解释,为什么频率是14.51,而不是13.54,原因就是我们芯片没有封装的时候,直接测它频率,测出来是这样,当它完全封装之后就会达到13点多。这是在不同的条件下测的读写距离几乎是不变的,因为它的焊接强度非常好,无论在什么样的环境下不会缩短它的读写距离。有些材料上我们做过500度以下的测试也是没有问题的。

      生产效率,首先第一个ACF要贴芯片的地方,一秒钟之内就把ACF膜贴上去,然后倒装也是一两秒完成,产能非常快,它有它的优点,虽然产能比较多,但是工艺性是目前信得过的生产工艺,未来主要线路会变。因使用这个工艺,我们整理的工艺会缩小,ACF和激光焊接是不同的两个设备,如果要是全手工的话,大概是4—6秒钟可以生产出高信赖性的产品,直接封装就可以了。

      这个不是RFID的,是我们在半导体上的实验,也是证明通过我们的技术做出来之后,我们的阻抗非常好,修复的时候我们修复很简单,如果焊接错了,扣下来可以重复使用,不造成浪费。

    我们的结论就是相比传统的工艺有以下的优点:

    一个是生产工艺流程少了好几步工艺。
    第二个就是效率高,我们一两秒就可以生产出来,相比传统热压ACP或ACF的热压方式提高5倍,它的热压是8—10秒左右,而我们只需要两秒左右。当然我们的设备比较少。
    第三减少投资、节省空间,降低日常管理费。
    第四是焊接强度大,信赖性也会相应提高。同等产品读写距离远隔,不缩减,受到任何的冲击,它的距离也不会改变,湿度80—100度以上,我们做过辐射性的实验,距离一点都不变。
    第五适合用任何的芯片,芯片很小的话比较难做,我们400微米的芯片已经通过了测试。
    第六是适应未来超细线路的焊接要求。

    我的演讲结束了,如果各位专家、前辈们有疑问的话,欢迎大家提问。

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