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1、COPPER WIRE BONDING铜线工艺介绍,Last Revision Date: 2012 - Jan UCCP UCSP,Prepared By: Lifanqin Approved By: Signature Process Engineer _ Manufacturing Manager _,内容： 为什么要发展铜线 铜线的特性 更衣室要求 铜线的焊接缺陷 生产线控制措施 铜线寿命控制方法 IMC、FAB检查标准及失效图片 案例分析,从此图看出，金价一直处于上涨状态，而铜线的价格较为稳定，在使用铜线时会大大降低成本。 其它的选择：,为什么要发展铜线,铜线很容易氧化。 氧化的铜线
2、会导致自由球变硬、扭歪和焊接性能变差。,铜线的特性,变硬的铜线会导致焊接性能变差，在焊接过程中会导致： 1）焊接缺陷，例如Cratering，Lifted metal等。 2）第一焊点和第二焊点焊接失效，例如Neck broken wire。 所以对于铜线焊接的产品，我们要特别注意：第一焊点和第二焊点,铜线的特性,如何避免铜线氧化？ 措施1：在EFO处安装一个EFO夹具，在形成球时用混合气体可避免铜线氧化 混合气体：95%N25%H2 流量：0.40.7 L/mil,措施2：好的储存条件 1）铜线必须放入氮气柜中储存 2）铜线的使用寿命：未开封的铜线寿命6月 开封的铜线在常温下的寿命：纯铜3天
3、，钯铜30天 3）没有铜线生产时，应将铜线取下放入氮气柜中储存 4）焊了铜线的产品必须96小时内完成MOLD（WB从做LOT START开始算）,如何控制铜线的使用寿命： 1）领到铜线时应先检查铜线的储存寿命（从生产日期到使用日期不能超过6个月），然后检查 包装情况，如果在寿命期内包装有任何破损，应该暂停使用这卷铜线 2）在标签上写上开封日期、时间，过期日期、时间，再将标签贴在铜线盒表面,铜线的特性,过期铜线的处理： 1）过期的铜线必须交于工程师处理。 2）铜线超过使用期限后禁止延期在投入生产。,1 K 级净化室要求 客户BROADCOM将在我们公司生产铜线的产品，要求我们要在1K级以下的空气
4、 洁净度环境下生产，所以我们在EOL专门隔离出一片区域用于作为铜线的生产。 该区域的控制比目前FOL的10K的洁净度的要求更严格，所以对进入该区域的人员 有如下要求： 该区域的OP和技术员必须是经过特殊认证的，被授权进入该区域进行生产，将采 用指纹授权系统； 2. 该区域的OP和技术员可以操作铜线和金线的产品，但其他区域的OP和技术员只能 操作金线的产品，不能进入铜线生产区域； 为了区别于不同区域的人员，铜线区域的人员的衣袖上将有一圈大约2厘米宽浅蓝 色标志；,净化室要求,铜线区域进入流程 1. 在更衣室穿上有铜线区域标志的静电服，按前段静电服穿戴整理好着装。,净化室要求,注意： 通道两头的两
5、扇门不可以同时打开，以避免污染净化室,进入铜线区域要经过两道风淋室,作用是在设定的时间内吹除身上的尘埃（图1）。 1）第一道风淋室：前段区域入口。 2）第二道风淋室：前段区域内铜线区域入口。 进入第一道风淋室到前段区域，先做ESD检测并记录（图2）。 进入第二道淋室铜线区域后，必须随时双手10指全戴上指套（图3）。,净化室要求,铜线焊接缺陷,Aluminum Splash 铝飞溅 1）焊球下面要有铝的残留 2）Cratering测试后焊盘无裂纹和凹坑 3）与它的焊盘或金属区无焊接短路,焊盘上的铝层被挤压到焊球边缘,铜线焊接缺陷,Oxidation 铜线氧化 1）全部的铜线氧化或变色 2）氧化出
6、现在加热过程中（WB、MOLD）,GOOD,铜线氧化,铜线焊接缺陷,Pad Metal Lift 金属脱离 1）PULL的读数超出最小要求 2）ETCH测试后无二氧化硅损坏 3）通过Wire pull/Ball shear/Cratering测试可接受,铜线焊接缺陷,Cosmetic,Flower Ball,GOOD,GOOD,Stitch tailing,铜线焊接缺陷,Scar on wire surface/Point- ball/Oxidize 异常焊球在焊接过程中会导致焊接缺陷，例如Cratering，Lifted metal，Lifted bond等废品。,生产线控制措施,生产线控制
7、措施,生产线控制措施,生产线控制措施,铜线的寿命控制方法,一、金线系统控制铜线使用寿命流程如下（责任人：POP）：,注意：1）新开机器（机器上没有铜线的），POP按要求直接发放。 2）更换铜线的机器，必须先将铜线交与POP从系统返回小房间，POP再按要求发放，否则系统不支持。,铜线的寿命控制方法,二、WB机器设定铜线使用寿命（责任人：TECH/OP）：,铜线的寿命控制方法,三、MES系统控制WB到MOLD的时间不能超过96小时（责任人：主管）： 1、WB从LOT START开始到中段MOLD的时间不能超过96小时。 注意：WB上新LOT时必须先做LOT START。 2、MES系统自动抓取WB
8、 START-OP3-QA3-MOL START的时间，如果有SUB LOT超过72小时，该SUB LOT信息自动上传到对应工序的Copper Bonded Unit WIP 报告中，IT将发出Copper Bonded Unit WIP 报告跟主管，提醒主管及时处理。 注意：如果主管没有处理，IT将每6小时发一次Copper Bonded Unit WIP 报告。,IMC、FAB及Cross section检查标准及失效图片,IMC检查标准及失效图片:,IMC、FAB及Cross section检查标准及失效图片,FAB检查标准及失效图片:,Cross section检查标准:,IMC、FA
9、B及Cross section检查标准及失效图片,Al Pad remain: For Al thickness 1.0um, Al remain range 2550% for 75% of contact area; Profile flatness: 25% range from Max to Min of Original Al Pad thickness. Original Al Pad thickness = 2um. Al remain criteria = 2um x 25% 2um x 50% =0.5um 1um Actual remain = 0.61um 0.82um(
10、Passed) Profile flatness = 25% x 2um(Original Al Pad thickness ) = 0.5um Profile flatness criteria = 0.0um to 0.5um Actual Profile flatness = Max Min = 0.82um 0.61um = 0.21um (Passed),Remark: SEM measurement must be taken on the Lowest and Highest point as reference.,背景： BROADCOM客户在ASE SUB-CON生产的铜线产
11、品发现大量的LIFTED BOND废品，给BROADCOM客户造成严重的损失，现客户要求索赔1200万USD，因我们公司也在量产铜线产品，为防患于未然，确保产品质量，严格按操作流程生产，主管及培训员加强生产线AUDIT。 废品样品：,Lifted bond reject,Poor IMC coverage at bond pad was observed（55%-75%）,Highlight - ASE Copper Wire Quality Issue - Lifted Bond,预防行动： 1、SET-UP要确认BS/WP/Ball Thickness/Wedge pull/Ball si
12、ze/Loop High。 2、M/C SET-UP需要送调机片到QA LAB处做FAB/Cratering 检查。 3、每班每台机器需要送调机片到QA LAB处做Cratering Monitor检查（如当班该机器做了SET-UP cratering的检查，就不需要做cratering monitor检查，但是记录）。 4、设备PM/设备维修/更换或调试EFO/更换或调试陶瓷管需要送调机片到QA LAB处做FAB检查 5、每天夜班每台要打2粒DIE并在OVEN机烘烤3小时后送QA LAB处做IMC检查。 6、以上的ACTION大家必须真实有效的执行，如AUDIT发现任何弄虚作假，该员工立即开除。,客户特殊要求,MPS客户特殊要求：,History Sheet,
