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wirebond工艺培训

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压焊是做什么的? 压焊就是用金、铜等导线将粘在框架上的芯片与框架管脚连通,即芯片可通过管脚与外部电路形成通路,来发挥其功能基础概念,基础概念,焊线原理: 在高温、超声波振动、压力等因素下,使金与铝、金与银这两种相互接触的金属发生软化变形,同时两种金属间发生原子扩散,形成金属化合物,即合金,达到焊接效果劈刀,劈刀,劈刀分为普通劈刀(左)和柱状劈刀(右) 劈刀的材料分为陶瓷、人造宝石等,劈刀,柱状劈刀(密间距劈刀),,,Wire Bond加工过程中劈刀打到异物,Power未将异常清理掉,导致残留在劈刀头部导致Ball size 出现球形不良球变形现象案例分析,Capillaries头部沾污引起的Ball Size 球形不良,压焊夹具,主要是为了固定并加热框架,形成良好的焊接 Clamp压合标准:,金线,金线,金线,E/L:延展率为在静态拉力测试中,线长的伸长率; E/L = ((L2-L1)/L1 B/L:Breaking Load在即为在这样的条件下而断裂力量 Elongation (延展性)和Breaking Load (破断力)为金线最 重要的特性,压焊工艺能力,Fine pitch能力,压焊工艺能力,最短线空间,B、D为粘片胶边缘到载体边缘的距离,这个距离保证在15mil(380μm),即为最小安全打线空间。

此距离与所示用劈刀有关碰丝异常分析: 1.Wire与DIE边缘接触短路,如下图 2.小于两倍线径出现短路现象压焊异常案例分析:,,压焊异常案例分析:,碰丝异常分析: 1.Wire与Wire之间接触短路,如下图 2.小于两倍线径出现短路现象新编程序需确认的项目之一 Loop概念: 除同一Lend外的两根Wire相交都属于不可接受的产品 Loop High太高/太低,超过封装标准范围,均属不合格品 Loop 测量标准: Wire与DIE之间不能接触 测量标准:大于两倍线径 Wire与Lend之间不能接触 测量标准:大于两倍线径 Wire与Wire之间不能相交 测量标准:大于两倍线径 Wire与Gnd之间不能接触 (主要运用与QFN产品),压焊线弧类型,普通弧 为最简单的弧形,通常用于 焊点在芯片边缘的产品连线 平弧(平台弧、工作弧) 通常用于有跨芯片的线弧或比 较长的线弧,后面拐角可根据 需要调整高低压焊线弧类型,Bga类线弧 常用于长线弧(2mm以上金 线),线弧中间有2-4个拐角压焊线弧类型,M弧 可以调出较低线弧,目前用来作0.5mm胶体厚度QFN\DFN、TO系列产品,,压焊线弧类型,CSP线弧 用于短线弧,1、2焊点落差较 大产品。

压焊线弧类型,J形弧 常用于避开与相邻的线弧或芯片、管脚之间形成短路的情况,,,目前压焊线弧难点,长线弧(大于4mm)+细金线(20μm以下) 难点:焊点密、金线细,强度较差,拉弧过程中很容易出现摆动问题,造成和线弧之间短路目前压焊线弧难点,横跨芯片线弧(跨芯片线长度大于总线长的70%) 难点: 线弧后面翘不起来,或者不稳定,金线很容易造成与芯片边缘接触.,,打线方式,正常打线 芯片到管脚连线 芯片到载体连线 载体到管脚连线 管脚到管脚连线,打线方式,反向打线 反向打线方式 (先在需要焊线的铝垫上植上一个金球,再在金球上打上鱼尾),打线方式,焊点之间互连打线 多个焊点之间相互短接,主要方法是在焊点之间使用植球进行短接,要求焊点之间间距小于10um;,,,,打线方式,焊点之间互连打线 焊点之间间距大于10um; 可使用焊点之间打线连接方法(先在一个焊点上植个金球,再在金球上打上鱼尾),打线方式,特殊打线方式(没有批量生产经验),弹坑,什么是弹坑? 弹坑就是压焊时,工艺条件不当造成铝垫下电路、器件破损;硅本体破裂形成凹坑或者彩虹 产生弹坑的原因:1.压焊参数;2.芯片本身问题; 3.晶圆测试时探针刺伤;,弹坑,弹坑实验的方法 使用酸或者碱腐蚀已打线芯片; 实验所使用的药品: (1)王水 (2)磷酸 (3)氢氧化钾,压焊的评价项目,外观—目检 金球位置:Ball Size不能偏出Pad,最好是在Pad的中心位置 线弧:不能有碰丝、塌丝、接触芯片、受损 鱼尾:不能偏出管脚有效焊接区、不能压伤、 不能重叠,压焊的评价项目,金球—测量显微镜 金球尺寸 金球厚度,,压焊的评价项目,Ball Size 功率圈标准:,铜线产品检验标准: Ball Size不能超出Pad 铜球铝挤标准: Pad Open—Ball Size=12um 焊球两边距Pad边缘各6um 铜线产品必须有功率圈 Wire Pell后不能出现Peeling现象 弹坑实验后不能出现Pad Crack现象 Ball Size Z 标准为1/2线径—一倍线径,Ball Size 功率圈比对:,压焊的异常案例,Ball Size完整无异常,Ball Size不完整有异常,球形功率圈良好无异常 Wire Pell后无Peelling现象 Wire Pell后无脱球现象 Ball Size两边距离Pad 6um Ball Size Z距离在范围内,球形异常/无功率圈 Wire Pell后出现Peelling现象 Wire Pell后有脱球现象 Ball Size两边距离Pad 6um Ball Size Z距离超过范围,压焊的评价项目,弧高—测量显微镜 推力(Ball shear)—测力仪 拉力(Wire pull ) —测力仪 弹坑实验(验证Crack) IMC(验证金属合成物),。

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