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微组装工艺技术是实现电子产品小型化、集成化、高性能的决定性技术，也逐步成为电子组装的重要和核心技术。从技术层面上分析，微组装工艺技术是生产电子元器件或组件过程中的重要工艺，它是微电子制造技术的延伸，其发展的快慢以及所达到的技术水平和生产规模，直接影响整机产品或电子系统的发展。所以，可以说微组装工艺技术是判断一个电子行业公司技术先进的标准，也是影响公司发展的决定性因素。

在进行毫米波产品生产中，由于毫米波产品工作频率高，对各种寄生参数的影响比较敏感，常规微波电路已经不能满足要求，必须注重微组装关键工艺技术的开发.。

1. 微组装工艺流程简介

其中微组装工作按照具体流程可分为几个部分：

1.1检查。

包括对印制板、腔体和器件等的检查，核对与图纸、加工要求是否符合，是否配套齐全。要求操作者戴指套，手指不允许不戴指套接触待查的腔体和印制板等，以免造成氧化。

所需设备：显微镜。

1.2清洗。在装配之前对印制板、腔体等进行清洗，去除污染物，保证后期装配产品的性能。

印制板和腔体可以通过超声清洗进行。超声清洗是利用超声波在清洗液中的辐射，使液体震动产生数万计的微小气泡，这些气泡在超声波的纵向传播形成的负压区产生、生长，而在正压区闭合，在这种空化效应的过程中，微小气泡闭合时可以产生超过 1000 个大气压的瞬间高压，连续不断的瞬间高压冲击物体表面，使物体表面和微小缝隙中的污垢迅速剥落。超声波清洗对物体表面具有一定损伤性，应经过多次实验，确定合理的超声功率、去离子水用量以及清洗液的高度和清洗时间等。

腔体在清洗前需先用手术刀打净毛刺，再用洗耳球打磨毛刺形成的杂质。基板清洗完毕需放入烘箱中烘干。清洗完成后放入存储柜存放待用。

所需设备：超声清洗机、显微镜。

1.3印制板粘接。将清洗后的印制板、腔体粘接在一起。

将焊料/导电胶放入腔体内，并装好基片，用专用夹具固定。此步工序主要需要注意焊料/导电胶必须涂覆均匀、平整、不能有折叠角或褶皱。另外导电胶在涂覆时，厚度不能超过 0.05 ㎜。

用锡铅合金锡箔焊料装夹好的产品放入已达到设定温度的烧结炉上进行烘烤，温度根据焊料的融化温度设定，时间以温度降低又重新升至设定温度保持1min～5min 后结束。锡铅合金锡箔焊料温度为 183℃，烘烤温度约 200℃～220℃。

用导电胶装夹好的产品放入已达到设定温度的烧结炉上进行烘烤，固化时间和温度以导电胶厂家提供数据为依据，另外，导电胶需要冷藏保存。

焊接完成后要求，基板与腔体结合紧密、牢固、平整、不翘边、无空洞、接地孔接地良好，导电胶或合金焊料不从边界翻越或从接地孔、穿线空中翻越造成短路。基板颜色无明显变化，腔体镀金层无气泡及脱落现象。如果有多余的焊料/导电胶，需要在显微镜下用手术刀清理。如焊料/导电胶有多余溢出造成短路而又无法清理时，需报废。清理完毕的产品按腔体的清洗工艺进行清洗并烘干。

所需设备：加热台、烘箱、冰箱、显微镜。

1.4芯片焊接/粘接。

芯片的焊接是指半导体芯片与载体（封装壳体或基片）形成牢固的、传导性或绝缘性连接的方法。焊接层除了为器件提供机械连接和电连接外，还须为器件提供良好的散热通道。芯片粘接工艺是通过环氧树脂导电胶粘接来形成焊接层。芯片共晶工艺要用于高频、大功率电路或者必须达到宇航级要求的电路。也大量用于毫米波、微波大功率器件和组件的芯片装配。芯片粘接工艺在集成电路和小功率器件中应用更为广泛，主要用于可靠性要求不太高的大规模封装器件生产。目前我们的产品，更适合选择粘接工艺。

焊接前，需要根据芯片和小载体的实际大小在印制板对应位置上开槽，以保证焊接后芯片与印制板在同一平面上且紧密配合，确保互联金丝在保证性能的情况下尽量短。该操作完成后需用超声清洗机进行清洗。

在准备粘接前需进行等离子清洗。等离子清洗满足无损伤和抑制腐蚀的新工艺要求。等离子清洗原理与超声波原理不同，当舱体里接近真空状态时，开启射频电源，这时气体分子电离，产生等离子体，并且伴随辉光放电现象，等离子体在电场下加速，从而在电场作用下高速运动，对物体表面发生物理碰撞，等离子的能量足以去除各种污染物，同时氧离子可以将有机污染物氧化为二氧化碳和水蒸气排出舱体外。等离子清洗不需要其他的原料，只要空气就能够满足要求，使用方便而且没有污染，同时比超声波清洗更具有的优势是等离子不但可以进行表面清洗，更重要的是可以提高表面活性，等离子体与物体表面进行化学反应能够产生活性化学集团，这些化学集团有很高的活性，从而应用范围很广，比如提高材料表面粘接能力，提高焊接能力，邦定性，亲水性等等很多方面。

芯片装配完成后，首先进行目检，目检通过 X40 显微镜进行，主要检测内容和技术要求如下：

a) 芯片与边缘对齐，允许微微缩进但缩进量不得超过 0.2 ㎜。

b) 芯片与封装体边缘必须平行，最大倾斜不得超过 10 度。芯片不能上翘。

c) 芯片上表面，四周不能有多余物。

d) 共晶后芯片四周至少 75%可见溢出焊料，溢出距离距芯片边缘不超过 0.2㎜，焊料堆积高度不得超过芯片高度的 2/3。

e) 共晶后芯片不允许有裂痕、裂纹、碎片。

f) 共晶后芯片不允许与不该连接其他金属化区桥接。

g) 共晶后接触区基板或元器件不允许有裂痕、裂纹、碎片。

除目检外，需进行剪切力检测，通过剪切力测试仪进行。检测过程是通过剪切力测试仪上的推刀，在设定力量下对芯片施加剪切力。在设定力量下芯片未被推动，芯片被推掉但基底上芯片附着材料面积大于 50%这两种情况判定合格，其他均为不合格。空洞率检测通过 X-RAY 光机进行检测。其中剪切力测试是破坏性的实验，仅需抽测。

所需设备：等离子清洗机、显微镜、烘箱、剪切力测试仪、X-RAY 光机。

1.5金丝键合。

金丝键合指使用金属丝（金线等），利用热压或超声能源，完成微电子器件中固电路内部互连接线的连接，即芯片与电路或引线框架之间的连接。金丝键合按照键合方式和焊点的不同分为球键合和楔键合。目前我们产品采用的是楔键合。

使用压焊机将金丝/金带按照图纸进行互联。金丝键合质量主要体现在所有键合点牢固、无短路、焊点一致、线弧线高一致，无不良现象、引线强度符合标准要求等，所以金丝键合质量的检测通过显微镜目检、拉力测试仪测试来进行。

所需设备：压焊机、显微镜、拉力测试仪。

1.6其余互联。

除去金丝键合外其它互联操作，包括接插件的互联、互联线的互联等。

所需设备：防静电烙铁、显微镜。

1.7元器件及半成品储存。

为保证微组装产品的长期性能，相关的裸芯片、腔体、印制板、半成品、成品等，需特殊存放。

经了解目前业内军工单位多用氮气柜存放，有些公司将裸芯片、半成品等存放于干燥瓶中。元器件厂家推荐氮气柜存放，尤其是已经打开外包装的裸芯片。建议我们可以用氮气柜存放裸芯片，其余相关的半成品、成品、印制板等存放于干燥柜中。