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

     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。