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装架08

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工艺过程

1　目的

1.1　导电胶：

用导电胶通过加热烧结的方法使芯片牢固地粘结在支架上，并使芯片背面电极与支架形成良好的欧姆接触。

1.2　绝缘胶：

用绝缘胶通过加热烧结的方法使芯片牢固地粘结在支架上。

2　技术要求

2.1　支架外观

2.1.1　装架前后的支架无变形，镀层无氧化发黄和起皱。

2.1.2　烧结后支架无氧化发黄。

2.2　芯片外观

2.2.1　装架后芯片电极清晰、表面无损伤、缺角。

无斜片、倒片、碎片、漏装、叠片等不良现象。

2.2.2　芯片表面无沾胶，背部无蓝膜残余。

2.3　粘结胶外观

2.3.1　烧结后粘结胶固化充分，色泽光亮，没有受潮、变质等不良。

2.3.2　芯片粘接推力符合4.6.4.2的规定。

2.3.3　单电级芯片须特别注意粘结胶的受潮情况。

2.4　粘结胶、芯片、支架三者位置规范

2.4.1　位置：

粘结胶应该点在产品装配图所示位置的中心，最大偏移量是不得使粘结胶碰到碗壁或者超出电极区。

对于有光学空间分布要求的产品，偏移量须符合相应装配图的要求。

芯片应位于粘结胶的中心位置。

芯片必须四面包胶。

2.4.2　胶量：

装架粘结胶高度控制在芯片高度的1/4到1/3之间。

如图1所示（其中：

h=芯片高度；d=粘结胶高度）。

无爬胶不良。

芯片背部银胶要求厚度均匀一致，同时不得太厚（不得高于20μm）。

h

d

合格斜片胶太高沾胶

双电极芯片

合格合格1/4h

单芯片

图1芯片与粘结胶的位置规范

2.5　无图2所示各种不良。

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A　银胶吸潮变质：

银胶四周泛白B　支架生锈、沾污C　银胶胶量不足

E　碎片

F　缺（崩）角

D　杂质

图2　不良图示

3　生产工艺规范

3.1　静电放护要求：

InGaAIP芯片静电电压值≤500V，GaN芯片静电电压≤100V，作业时，必须穿防静电服装、佩戴防静电手环。

GaN芯片在撕膜时必须使用去离子扇跟踪吹撕开的缺口位置，撕膜速度尽量慢。

3.2　工艺环境：

温度（17～27）℃；相对湿度（30～75）%；生产操作在净化车间，净化等级10万级。

3.3　物料

3.3.1　支架

作业前先挑出变形、发黄支架，把支架摆平、摆齐、使支架端面成为一个方向，待用。

对于同一个工令，须采用同一货源号的支架，若该货源号确实无法满足生产需求而需用另一个货源号的支架，须先通知工艺员，由工艺员确认后方可使用，严禁不同厂家同种型号的支架混用。

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3.3.2　粘结胶

3.3.2.1粘结胶的使用/存储的条件、时间规范（表1）

表1　粘结胶的使用/存储的条件、时间规范

1

醒料条件

胶的类型

存放条件

醒料温度

醒料时间

导电胶

（0～5）℃

室温下

（0.5～1）小时

绝缘胶

（-40～-20）℃

室温下

（3～4）小时

2

存放期限

胶的类型

存放条件

存放期限

备注

导电胶

（0～5）℃

1个月

绝缘胶

（-40～-20）℃

1个月

3

使用期限

胶的类型

使用条件

可使用时间

备注

导电胶

在室温下

（18～30℃）

2天

●连续使用时，必须2天清洗一次胶盘。

●无法连续使用时，每次添加的胶量应能在18小时内用完；若用不完或停用18小时以上，须清洗胶盘。

绝缘胶

2天

4

烧结条件

胶的类型

烧结温度

烧结时间

备注

导电胶

（175±10）℃

（60～70）分钟

绝缘胶

（145±10）℃

（60～70）分钟

3.3.2.2　导电胶的使用规范

a）领取时机：

在分厂剩余最后一支针筒时领取新的原装导电胶。

b）　分装过程：

1）从仓库领来的导电胶,放在室温下按第表1要求进行回温后，把瓶子上产生的水汽用干净的无尘布擦净；打开瓶盖，用专用搅拌工具顺同一方向搅拌约10分钟后，先分装进针筒（依生产需要,每次分装允许的数量≤7支针筒）；其余的导电胶分装进罐装容器（A、B、C三罐），等待下一次的分装；分装完成后须立即送进（0～5）℃的冰箱保存，作好记录。

2）搅拌工具用完后及时清洗，清洗时可先用包装支架的白纸擦去大部分的粘结胶，后放在超声波内用丙酮进行超声波清洗5分钟，凉干待下一次使用。

c）　分装后的状态标识

1）分装进罐装容器、针筒后，须采用皱纹胶布在罐装容器、针筒上做状态标识。

标注型号、有效期（指原装容器上标识的材料有效期），罐装容器序号（A、B、C）/针筒序号。

如：

型号：

84-1LMISR4,有效期：

“080301-080331”，罐装容器A/针筒1#。

2）导电胶在≤5℃的存贮条件下，必须于1个月内用完。

回温次数不得多于5次。

d）　分装后的使用

1）分装进针筒的导电胶在冰箱中放置时需指定人员每天旋转针筒180度，且非指定人员不得打开冰箱。

2）由指定人员从冰箱中取出分装进针筒的导电胶，按工艺要求进行醒料（醒料条件参照表1），统一发给机台操作人员待用或加入机台胶盘。

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3）醒料：

生产使用时，针筒应垂直放置进行回温；且须待导电胶回温30分钟后，方能使用。

4）每次加胶动作完成后，针筒必须立即放回（0～5）℃冰箱保存；非装架使用的、未过期失效的导电胶在不用时也应及时送入冰箱贮存。

e）　使用注意事项

1）连续使用时，必须2天清洗一次胶盘。

2）无法连续使用时，每次添加的胶量应能在18小时内用完；若用不完或停用18小时以上，须清洗胶盘。

3）银胶一天使用完一支针筒（5mL），未使用完的不再用于装架，只供第二点点胶使用。

4）使用完后的针筒，不再放回冰箱，由专人统一回收，交分厂统一进行处理。

3.3.2.3　绝缘胶的使用规范

a）从仓库领来的绝缘胶,放在室温下按第3.4.1项要求进行回温后，把瓶子上产生的水汽用干净的无尘布擦净；打开瓶盖，分装进针筒（依生产需要,每次分装允许的数量≤5支针筒）；其余的末分装绝缘胶放回仓库；分装完成后须立即送进（０～5）℃的冰箱保存，作好记录。

b）其它使用同导电胶。

3.5　吸嘴类别、型号与芯片类别、型号对应（见表2）

表2　吸嘴使用规范

吸嘴类别

适用的芯片型号

使用寿命

钢吸嘴

＜10mil

1年

橡胶/电木吸嘴

≥10mil

45万

3.6　点胶针使用寿命规范：

1年更换一次。

在自动装架的点粘结胶过程中，如果经多次调节，胶量仍无法满足工艺要求时，须更换点胶针头。

3.7　顶针每三个月更换一次，在自动装架的点粘结胶过程中，如果经多次调节，胶量仍无法满足工艺要求时，须更换点胶针头。

并做好相应的记录。

4　操作过程

4.1　操作流程（见图2）

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图2　作业流程图

合格

结束

检验员

全检

合格

合格

不合格

报告工段长

操作者进行作业准备

开始生产

支架烘烤

合格

支架等离子清洁

工段长发放生产指令

不合格

合格

将物料退回仓库，并报告工段长（工艺员），重新领料

发料员依生产指令发料

领料员领料并检查物料是否符合生产要求

不合格

报告工段长（工艺员）

合格

工段长

巡检

操作员

自检

检验员

首检

操作员

自检

继续生产

停止作业

查明原因再生产

不合格

不合格

查明原因作相关调整

（二次首检不合格报告工艺员）

再生产20只

查明原因作相关调整

不合格

合格

前20只

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4.2　作业准备

4.2.1按等离子清洗机操作规范对支架进行等离子清洗。

4.2.2　装架前将支架放入烘箱内（150±10）℃，烘烤2小时，取出后马上进行等离子清洗后送装架。

一次烘烤支架的数量控制在4.5小时以内用完。

4.2.3　检查生产工艺条件（防静电、环境）是否符合要求。

4.2.4作业前，必须先拿到该产品的装配图、生产结构清单以及作业指导书。

4.2.5检查来料，确认物料的质量状况是否正常。

每一个货源号的支架、芯片都必须进行试流，试流合格后方可使用。

对未经试流而生产急需的物料需在随工单上贴“放行待确认”的黄色标签。

在生产的过程中同步进行物料的检验试流。

4.2.6作业准备过程中若发现异常，需及时报告工段长、工艺员。

4.3物料可追溯性规范

4.3.1工段长根据生产需求安排投料、发料，同时记录投料芯片的货源号。

4.3.2操作者在每次自动装架前需检查投料芯片是否与物料结构清单上的一致（包含芯片名称、参数）。

扩芯片前先将芯片上的标签撕下（或剪下），统一贴在指定位置。

同时在标签空白处详细记录使用该张芯片的工令、批号。

（如图1所示）

须确保对应

图1　芯片标签图2　烧结前跟随产品的小纸片

4.3.3　操作者装架每一批产品之前须先写好小纸片并放置在相应的料盒中，小纸片必须包含如下信息（如图2）：

a）操作者

b）机台

c）工令号（小工令号）

d）装架时间（精确到分钟）

e）粘结胶名称

4.3.4　检验人员在首检时核对芯片是否与物料结构清单上的要求相符。

4.3.5　操作者每装架完一批而单张芯片未用完的，继续装架下一个批号时应先放入小纸片，同时马上将该批产品的工令号、批号（与小纸片上须一致）直接写在对应的芯片标签上。

4.3.6　烧结时将产品连同小纸片一起送入烘箱进行烧结。

4.3.7　工段长（或者指定的专人）每天对芯片标签进行收集，并统一张贴在指定的标签本上。

标签本须保存4年以上。

4.3.8　烧结后的产品统一由烧结人员将小纸片上的信息转到流程单上。

并与实际产品一一对应放置。

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4.4　装架（全自动装架机）

4.4.1　在胶盘内加上适量的、已按工艺条件醒料的粘结胶，依检验的情况调节胶量控制旋钮。

4.4.3　把已烘烤、清洗好的支架放入机台料盒待装架。

4.4.4　打开机台晶片台上的去离子扇。

4.4.5　按全自动装架机操作规范进行自动装架。

4.4.6　开始批量作业前必须对前20只装架好的产品自检合格后送检验员首检，检验员按技术要求进行产品首件检验，首检：

Ac=0Re=1。

检验合格后方可批量作业。

4.4.7　将装好芯片的支架从夹具内取出，整齐排放在铝制传递盒中，按4.3作好标识，由专人烧结。

4.4.8　粘结胶同时使用导电胶和绝缘胶的产品，必须先装架粘结胶为导电胶（烧结温度：

175°C）的芯片，并在烧结之后继续装架粘结胶为绝缘胶（烧结温度：

145°C）的芯片。

4.4.9　装架好的产品须在三个小时之内开始烧结。

4.5　自动装架机相关部件的清洗

4.5.1　自动装架机胶盘的清洗

4.5.1.1　清洗频次：

粘结胶连续使用须2天清洗一次胶盘。

粘结胶无法连续使用，每次添加的胶量应能在18小时内用完；若用不完或停用18小时以上，也须清洗胶盘。

4.5.2.2　清洗方法：

先用防潮包装纸（支架包装材料）直接去除胶盘上的粘结胶；之后，再用无尘布沾取无水乙醇进行第一次化学清洗，直至目视胶盘无残余的粘结胶；最后，须另换干净的无尘布，沾取无水乙醇进行第二次的化学清洗，直至干净的无尘布擦拭胶盘后不留脏污。

4.5.2.3　胶盘清洗动完成后，需于“换胶记录表”上做好相关的记录。

4.5.3　自动装架机吸嘴&顶针的清洗

4.5.3.1　清洗频次：

依据“LED自动粘贴机维护保养规程”进行日常的清洗、维护、保养；1次/每班，每班开始作业前对自动装架机吸嘴、顶针进行清洗动作。

4.5.3.2　清洗方法：

用干净的无尘布沾取无水乙醇，直接对装于机台上的吸嘴\顶针进行细致地清洗、处理。

4.5.3.3　清洗动作完成后，需于“LED自动粘贴机日常维护保养表”上做好相关记录。

4.5.4　自动装架机点胶针头的清洗

4.5.4.1　清洗频次：

1次/每班，每班开始作业前对自动装架机的点胶头进行清洗动作；每次更换粘结胶的种类或是型号，也必须进行点胶头的清洗动作。

4.5.4.2　清洗方法：

用干净的无尘布沾取无水乙醇，直接对装于机台上的点胶针头进行细致地清洗、处理。

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4.6　烧结

4.6.1　作业准备

4.6.1.1　烧结人员：

经过培训、通过考试，具备独立操作能力。

4.6.1.2　检查烘箱是否运行良好。

4.6.1.5　确认每个料盒里的产品都有产品小标签。

将使用不同粘结胶的产品分开。

4.6.1.6　作业准备过程中若发现异常，需及时报告工段长、工艺员。

4.6.2　操作过程

4.6.2.1　开启烘箱电源，按工艺要求设定烘箱温度、定时器，设定报警温度约大于相应烧结温度20°C，开启报警开关。

4.6.2.2　待升温到设定值后，将装好芯片待烧结的在制品迅速送入烘箱；烘箱每一层只能放置3三个料

盒的在制品，三层的烘箱最多只允许放置9个料盒的在制品。

4.6.2.3　打开定时器进行烧结。

4.6.2.4　待烘箱自动关电源，烘箱内温度降到100℃以下，取出在制品。

4.6.2.5　采用不同种类的粘结胶生产的在制品，烧结时不能共用一个烘箱。

避免相互污染。

4.6.2.6　整个烧结过程，要求在“烘箱温度记录本”上做好记录，且须记录在制品实际的烘烤时间。

4.6.2.7　若烧结过程中，发生烘箱突然断电的情况，严禁擅自打开烘箱，应立即反馈工段长、工艺员处

理；后续，产品继续烧结完成后，须在“生产流程单”上做好标识。

4.6.3烘箱的清洁

4.6.3.1　清洁频次：

1次/1天，于每天早班上班前进行清洁动作。

4.6.3.2　清洁方法：

每次清洁时，须用干净的无尘布沾取无水乙醇，仔细清洁烘箱的内壁、支撑架、

进/出气孔等部位；清洁完成后，需打开所有烘箱的门，搁置（20～30）分钟。

4.6.3.3　检查确认：

使用前还须经（分厂指定）专人或工段长、工艺员检查合格后，方能开机运转；检查者可采用干净的无尘布擦拭烘箱，以检查、确认烘箱的清洁状态；整个清洁、检查过程需记录于“烘箱清洁记录表”。

4.6.4　芯片粘接推力测试方法

4.6.4.1　测试人员：

经过培训、通过考试，具备独立操作能力。

a）　确认测试机台&仪器在计量的有效期内。

b）　确认静电防护检测合格。

c）　作业准备过程中若有发现异常，需及时报告工段长、工艺员。

4.6.4.2　每炉烧结后的产品，随机抽取20颗面积为12mil×12mil的单电级芯片进行推力测试。

并依表2做出判断。

4.6.4.3　记录好测试推力数据。

4.6.4.4　合格产品送入下一道，不合格时立即反馈工艺员。

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表2　芯片推力判定表

推力测试情况

推力值（芯片面积为12mil×12mil）

判定

异常处理

最小值

平均值

A芯片断裂

≥80gw

≥100gw

合格

反馈工艺员

B芯片被推起

≥90gw

合格

C芯片&银胶均被推起

无论为何值

不合格

5　质量控制规程

5.1　目标:

生产出的半成品符合技术要求2，工序一次装架合格率高于99.5%。

5.2　质控项目:

产品必须符合2项所有装架技术要求。

推力只在烧结后的检验中操作。

5.3　控制方法

5.3.1　首件检验

开始作业前（包括白班上午上班前、白班上午没有更换品种时下午上班前、中晚班上班前、中晚班没有更换品种时4小时后、更换品种或人员、停机2小时以上）装架好的第1条（20只）交给检验员首件检验，符合技术要求全部项目后方可以进行批量的装架作业，如果不合格必须请调机人员调试机台，调试合格后装架1排交检验员检验。

如果连续进行调试设备均未能符合技术要求，必须报告分厂工艺负责人，根据情况作相应处理。

5.3.2　绘制

控制图表：

QC员将每天测取的首件检验拉力数据填入记录表中算出推力的平均值和极差R，然后在坐标图上描点分别画出

波动的曲线。

按照TQM知识观察和分析芯片的推力是否处于受控状态。

若不在受控状态，QC员以C级反馈单的形式反馈给工艺人员、调机人员进行分析处理，分厂质量科将反馈单备案。

每月通过推力控制图计算各台设备的生产能力指数，交工艺负责人分析、备案。

5.3.3　生产能力指数CPK判断标准值：

CPK≥1.33，工艺员须依标准值进行判断、分析。

5.4　操作者按首检要求送检验员检验，检验员在25倍以上的显微镜下镜检键合出的产品外观，判定是否符合技术要求中项目，符合可继续批量生产，不符合必须调整设备参数，并进行首件检验，首件检验合格后方批量生产，同时检验员首件检验做记录。

5.5　对装架完的产品进行全检，检验员在20倍以上的显微镜下镜检产品外观，判定是否符合技术要求中的项目（除推力），对不符合技术要求的产品挑掉剔除。

同时做好检验记录，做好数据收集，分析一次装架不合格率是否在正常范围，是否在受控的状态，如果有异常质量波动必须报告工艺负责人，查明原因，杜绝再次出现。

5.6　工艺员每天审核装架的质量报表，确保装架质量处于受控的状态。

5.7　反馈周期和异常情况的处理（见表4）

5.7.1　反馈周期

一般的情况下，质量项目的有关数椐及控制图应每月反馈一次到质控点负责人处，由其做定期分析。

5.7.2　异常情况的处理

a）　当控制图上的点超出控制线趋势走向异常或检验结果异常时，QC员应及时向工艺员反映并填写C级反馈单，交工艺员处理和解决。

问题解决后应将结果填入反馈单内，并将该单存入分厂质量管理组。

b）　工艺员无法处理的时候，工艺员应填写C级反馈单交分厂质量管理组，分厂质量管理组组织人员到现场分析并找出影响的原因，制定措施，尽快使生产恢复正常。

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5.8　注意事项

a）　当所用的设备进行维修后或生产条件已变化应该重新核定控制图。

b）　当发现严重的质量异常情况，应该立即停止生产上报分厂领导。

6.4　每周对烘箱的温度进行一次点检测试，保障烘箱温度受控。

6.5　异常情况反馈制度（见表4）

表4　异常情况反馈制度表

工序

异常情况

内部反馈

外部反馈

工段长

工艺员

设备管理员

C级

B级

A级

装架

首检不合格

√

二次首检不合格

√

√

来料支架变形、发黄、起皱、掉镀层>5条

√

√

单片芯片吸不起>30只

√

√

√

非正常停机>0.5小时

√

√

非正常停机>2小时

√

√

单批不合格总数>20只

√

√

烧结后支架发黄、起皱、掉镀层等异常>1条

√

√

芯片推力不合格

√

√

相同B级反馈>3次

√

√

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6　异常处理（见表5）

表5　异常处理表

对应标准

不合格项目

自检

首检

抽检、全检

巡检

支架外观

变形

（引线弯曲）

挑出，包装好由工段长统一退还品管

用镊子对变形部位整形；不能整形剔除

同左

同左

发黄

挑出，包装好由工段长统一退还品管

剔除

在随工单上做“支架发黄”标识，同时反馈工段长、工艺员

同左（如前已标识处理不再重标）

镀层剥落

挑出，包装好由工段长统一退还品管

剔除

在随工单上做“镀层剥落”标识，同时反馈工段长、工艺员

同