做(zuo)3D人臉識別(bie)模組，你有沒有聽說過(guo)Die Bond？那你清楚(chu)什么是(shi)Die Bond嗎？

       上圖是(shi)蘋果(guo)激光發(fa)射器模組的(de)組裝工(gong)藝流程(cheng)圖，其中紅色標注的(de)三(san)道(dao)工(gong)藝是(shi)整(zheng)個組裝加工(gong)的(de)關鍵，分別是(shi)Die bond（固晶(jing)）、Wire Bond（打線）和AA（自動對準(zhun)）。這篇我(wo)們先來談談Die Bond。

1 固晶機的工作原理

       Die Bond翻譯(yi)過來(lai)叫固(gu)晶(jing)，就是(shi)在PCB板（可以是(shi)FR4硬板、FPC或陶瓷基板）上固(gu)定(ding)晶(jing)片的(de)意思(si)。完成這一加工(gong)工(gong)藝的(de)設備(bei)叫固(gu)晶(jing)機。

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

       當一個(ge)(ge)(ge)節(jie)拍運行完成后，由(you)機器視覺(jue)檢測得到(dao)(dao)晶(jing)片(pian)下一個(ge)(ge)(ge)位置(zhi)(zhi)的(de)(de)數據，并把數據傳(chuan)送給晶(jing)片(pian)盤(pan)電機，讓電機走完相應的(de)(de)距(ju)離后使下一個(ge)(ge)(ge)晶(jing)片(pian)移動到(dao)(dao)對準(zhun)的(de)(de)拾取晶(jing)片(pian)位置(zhi)(zhi)。PCB板的(de)(de)點膠鍵合(he)位置(zhi)(zhi)也是同樣的(de)(de)過(guo)程，直到(dao)(dao)PCB板上所有的(de)(de)點膠位置(zhi)(zhi)都鍵合(he)好晶(jing)片(pian)，再由(you)傳(chuan)送機構把PCB板從工(gong)作臺移走，并裝(zhuang)上新的(de)(de)PCB板開始新的(de)(de)工(gong)作循環。

       當鍵合完成后(hou)的PCB板從(cong)工作臺(tai)流出，接下來就(jiu)是(shi)放入烤箱烘烤固化了，烘烤溫度和時(shi)間根(gen)據(ju)選擇的導電銀膠(jiao)而定(ding)。我(wo)們項(xiang)目(mu)在完成VCSEL die bond后(hou)，需要120℃烘烤2小時(shi)。

       待烘烤完(wan)畢，在顯微鏡下(xia)觀察晶(jing)片位置、晶(jing)片表面(mian)潔凈度、溢膠情況(kuang)等是(shi)否合乎要求，這(zhe)樣一個完(wan)整的Die Bond工(gong)藝才算完(wan)成。

2 固晶類型

       就我個人了解，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種不同制程的優劣比較如下：