金絲鍵合工藝培訓(xùn)

1、2013年12月30日 星期一 金絲鍵合工藝基礎(chǔ)培訓(xùn)金絲鍵合工藝基礎(chǔ)培訓(xùn) YSOD工藝設(shè)備部工藝設(shè)備部 李沖李沖 2014.02 金絲鍵合工藝培訓(xùn)金絲鍵合工藝培訓(xùn) 1 鍵合原理及要求鍵合原理及要求 2 鍵合意義鍵合意義 3 鍵合耗材的選擇鍵合耗材的選擇 4 球焊鍵合介紹球焊鍵合介紹 4.1 第一焊點(diǎn)第一焊點(diǎn) 4.2 第二焊點(diǎn)第二焊點(diǎn) 4.3 焊線模式焊線模式 4.4 球焊設(shè)備球焊設(shè)備 4.5 常見(jiàn)問(wèn)題常見(jiàn)問(wèn)題 1. 鍵合原理鍵合原理 鍵合工藝：用導(dǎo)線將半導(dǎo)體芯片上的電極經(jīng)過(guò)鍵合設(shè)備通過(guò)施加壓力、機(jī)械振動(dòng)、電能或熱能等不同能量于接頭處,形成連接接頭的一種方法與外部引腳相連接的工藝，即完成芯片與封

2、裝外引腳間的電流通路.金絲鍵合要求金絲鍵合要求： 1. 1.注意焊盤的大小，選擇合適的引線直徑；注意焊盤的大小，選擇合適的引線直徑； 2. 2.鍵合時(shí)要選好鍵合點(diǎn)的位置；鍵合時(shí)要選好鍵合點(diǎn)的位置； 3. 3.鍵合時(shí)要注意鍵合時(shí)成球的形狀和鍵合強(qiáng)度；鍵合時(shí)要注意鍵合時(shí)成球的形狀和鍵合強(qiáng)度； 4. 4.鍵合時(shí)要調(diào)整好鍵合引線的高度和跳線的成線弧度；鍵合時(shí)要調(diào)整好鍵合引線的高度和跳線的成線弧度；2. 鍵合意義鍵合意義鍵合目的鍵合目的: 連接、導(dǎo)通連接、導(dǎo)通 依照焊線圖將已經(jīng)黏附在導(dǎo)線架（依照焊線圖將已經(jīng)黏附在導(dǎo)線架（Leadfream）上的晶粒（上的晶粒（Die）焊墊（）焊墊（Bond Pad）焊上

3、金線以）焊上金線以便導(dǎo)線架外腳與內(nèi)腳能夠連接，使晶粒所設(shè)計(jì)的便導(dǎo)線架外腳與內(nèi)腳能夠連接，使晶粒所設(shè)計(jì)的功能能夠正常的輸出。功能能夠正常的輸出。金絲（gold wire)3 鍵合耗材鍵合耗材1. 金絲金絲 （gold wire) 1）金絲按直徑分類： 30um&25um&18um 2）金絲按供應(yīng)商分類： 國(guó)產(chǎn)金絲&進(jìn)口金絲 3）金絲主要特性： a . 純度 b . 拉斷力 (BL) c . 延展率（EL)2.劈刀（capillary) 1）劈刀是根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際情況而選取 2）劈刀選取的好壞直接決定焊線（一焊&二焊）的外觀和產(chǎn)品性能 3）劈刀都是有使用壽命（500k

4、） 4）劈刀的主要尺寸 a. Hole d.FA b. Tip c. CD劈刀規(guī)格劈刀的選擇Hole徑(H)Hole徑是由規(guī)定的Wire徑(WD)來(lái)決定標(biāo)準(zhǔn)是Wire徑的1.31.5倍Chamfer徑的影響Chamfer Angle的影響劈刀的選擇TIP . Pad Pitch Pad pitch x 1.3 TIPHole . .Wire Diameter Wire diameter + （0.30.5）WD = HCDPad size/open/1st Ball CD + （0.4 0.6）WD = 1st Bond Ball sizeFA & OR.Pad pitch(um) F

5、A 100 0,4 90/100 4,8,11 90 11,15 球焊鍵合，它的工作原理是通過(guò)熱、壓、及超聲功率（超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生超聲驅(qū)動(dòng)壓電換能器，由換能桿放大后經(jīng)劈刀作用于鍵合點(diǎn)，使用金絲完成芯片與基板之間的連接。4.4.球焊鍵合介紹球焊鍵合介紹球焊鍵合四要素：球焊鍵合四要素：關(guān)鍵要素： 振幅大小及振蕩頻率(POWER) 焊接壓力(FORCE) 焊接時(shí)間(TIME) 決定金球形狀以及焊接的可靠性輔助要素： 焊接溫度(TEMPERATURE）： 加強(qiáng)鍵合是分子之間的擴(kuò)散，有利于焊接金絲鍵合動(dòng)作金球（gold ball)Disconnection of the tailFormation

6、of a new free air ball自由球（自由球（FAB)的形成回路的形成回路4.1 第一點(diǎn)鍵合（第一點(diǎn)鍵合（ball bond)： 基本工藝要求：基本工藝要求：1.焊球形狀 球徑(約3倍線徑） 球厚（0.80.81.0倍線徑） 球形（有良好的劈刀孔形狀）2.鍵合強(qiáng)度 拉力4g（測(cè)試點(diǎn)：線弧最高點(diǎn)） 推力25g(測(cè)試點(diǎn)：金球厚度1/3處）3.無(wú)彈坑： 焊盤完整無(wú)破損4.焊球位置精度 焊點(diǎn)位置必須職焊盤以內(nèi)，不能超出焊盤大小，防止短路 4.2 第二點(diǎn)鍵合（第二點(diǎn)鍵合（stitch bond)： 基本工藝要求：基本工藝要求：1.二焊形狀：良好的魚尾形狀不能有裂縫2.拉力強(qiáng)度：達(dá)到金絲拉力

7、要求3.線弧高度：不能緊繃高度適中4.線弧外形：有直立的距離，圓滑5.二焊位置：在指定范圍內(nèi) 4.3 焊線模式焊線模式Normal：正常球焊BBOS：bond ball on stitchBSOB：bond stitch on ball 應(yīng)用： 1.PT LD TO-CAN 自/手動(dòng)金絲鍵合 4.4 球焊設(shè)備球焊設(shè)備Wetel國(guó)產(chǎn)球焊機(jī)國(guó)產(chǎn)球焊機(jī)Kaijo FB-900/910全自動(dòng)球焊機(jī)全自動(dòng)球焊機(jī)Kaijo LWB3008全自動(dòng)球焊機(jī)全自動(dòng)球焊機(jī)4.5 常見(jiàn)問(wèn)題常見(jiàn)問(wèn)題1.一焊異常一焊異常&問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 一焊焊不上&球脫 一焊焊偏&金球短路 球大&球小&球變形 掉金&彈坑 2. 二焊異常二焊異常&問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 二焊焊不上&二焊翹起 二