做3D人臉識別模組，你有沒有聽說過Die Bond？那你清楚什么是Die Bond嗎？

       上圖是蘋果激光發(fā)射器模組的組裝工藝流程圖，其中紅色標(biāo)注的三道工藝是整個(gè)組裝加工的關(guān)鍵，分別是Die bond（固晶）、Wire Bond（打線）和AA（自動(dòng)對準(zhǔn)）。這篇我們先來談?wù)凞ie Bond。

1 固晶機(jī)的工作原理

       Die Bond翻譯過來叫固晶，就是在PCB板（可以是FR4硬板、FPC或陶瓷基板）上固定晶片的意思。完成這一加工工藝的設(shè)備叫固晶機(jī)。

       固晶機(jī)的工作原理：由上料機(jī)構(gòu)把PCB板傳送到卡具上的工作位置，先由點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)將PCB需要鍵合晶片的位置點(diǎn)膠，然后鍵合臂從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撐的擴(kuò)張器晶片盤上，鍵合臂到位后吸嘴向下運(yùn)動(dòng)，向上運(yùn)動(dòng)頂起晶片，在拾取晶片后鍵合臂返回原點(diǎn)位置(漏晶檢測位置)，鍵合臂再從原點(diǎn)位置運(yùn)動(dòng)到鍵合位置，吸嘴向下鍵合晶片后鍵合臂再次返回原點(diǎn)位置，這樣就是一個(gè)完整的鍵合過程。如紅色標(biāo)注字眼可以看出，一個(gè)完整的鍵合過程為：上料→點(diǎn)膠→取片→鍵合。

       當(dāng)一個(gè)節(jié)拍運(yùn)行完成后，由機(jī)器視覺檢測得到晶片下一個(gè)位置的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳送給晶片盤電機(jī)，讓電機(jī)走完相應(yīng)的距離后使下一個(gè)晶片移動(dòng)到對準(zhǔn)的拾取晶片位置。PCB板的點(diǎn)膠鍵合位置也是同樣的過程，直到PCB板上所有的點(diǎn)膠位置都鍵合好晶片，再由傳送機(jī)構(gòu)把PCB板從工作臺移走，并裝上新的PCB板開始新的工作循環(huán)。

       當(dāng)鍵合完成后的PCB板從工作臺流出，接下來就是放入烤箱烘烤固化了，烘烤溫度和時(shí)間根據(jù)選擇的導(dǎo)電銀膠而定。我們項(xiàng)目在完成VCSEL die bond后，需要120℃烘烤2小時(shí)。

       待烘烤完畢，在顯微鏡下觀察晶片位置、晶片表面潔凈度、溢膠情況等是否合乎要求，這樣一個(gè)完整的Die Bond工藝才算完成。

2 固晶類型

       就我個(gè)人了解，目前固晶有銀漿固晶、共晶焊接、覆晶焊接和熱超聲覆晶焊接四種類型。如下列出了各自的加工示意圖。

▲銀漿固晶

▲共晶焊接

▲覆晶焊接

▲熱超聲覆晶焊接

這4種不同制程的優(yōu)劣比較如下：