金絲鍵合工藝培訓(xùn)課件

1、2013年12月30日 星期一 金絲鍵合工藝基礎(chǔ)培訓(xùn) YSOD工藝設(shè)備部 李沖 2014.022013年12月30日 星期一 金絲鍵合工藝培訓(xùn) 1 鍵合原理及要求 2 鍵合意義 3 鍵合耗材的選擇 4 球焊鍵合介紹 4.1 第一焊點(diǎn) 4.2 第二焊點(diǎn) 4.3 焊線模式 4.4 球焊設(shè)備 4.5 常見(jiàn)問(wèn)題 金絲鍵合工藝培訓(xùn)1. 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，即完成芯片與封裝外引腳間的電流通路.金絲鍵合要求： 1.注意焊盤的大小，選擇合適的引線直徑； 2.鍵合時(shí)要選好鍵合

2、點(diǎn)的位置； 3.鍵合時(shí)要注意鍵合時(shí)成球的形狀和鍵合強(qiáng)度； 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；1. 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)2. 鍵合意義鍵合目的: 連接、導(dǎo)通 依照焊線圖將已經(jīng)黏附在導(dǎo)線架（Leadfream）上的晶粒（Die）焊墊（Bond Pad）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)的功能能夠正常的輸出。一焊（Pad)二焊（Lead)金絲（gold wire)2. 鍵合意義鍵合目的: 連接、導(dǎo)通 依照焊線圖將已經(jīng)黏3 鍵合耗材1. 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：

3、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）劈刀的主要尺寸 a. Hole d.FA b. Tip c. CD3 鍵合耗材1. 金絲 （gold wire)2.劈刀（c劈刀規(guī)格劈刀規(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倍劈刀的選擇Hole徑(H)Chamfer徑的影響Chamfer徑的影響Chamfer

4、Angle的影響Chamfer Angle的影響劈刀的選擇How To Design Your CapillaryTIP . 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) FA 100 0,4 90/100 4,8,11 90 11,15劈刀的選擇How To Design Your Capill 球焊鍵合，它的工

5、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.球焊鍵合介紹球焊鍵合四要素：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 球焊鍵合，它的工作原理是通過(guò)熱、壓、及超聲功率（超金絲鍵合動(dòng)作金絲鍵合動(dòng)作金球（gold ball)padleadFAB:自由球自由球（FAB）：大小由機(jī)臺(tái)設(shè)定結(jié)球參數(shù)決定金球（gold ball)padleadFAB:

6、自由球自由球padlead下降搜索焊盤padlead下降搜索焊盤padlead下降搜索焊盤padlead下降搜索焊盤一焊的形成padlead下降接觸焊盤一焊的形成padlead下降接觸焊盤padlead一焊的形成padlead一焊的形成padleadheatPRESSUREUltra Sonic Vibration一焊的形成padleadheatPRESSUREUltra 一焊的形成padleadUltra Sonic VibrationheatPRESSURE一焊的形成padleadUltra heatPRESSURE一焊的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線

7、弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成反向高度拉升padlead線弧的形成反向高度拉升padlead線弧的形成反向高度拉升padlead線弧的形成反向高度拉升padlead線弧的形成反向高度形成padlead線弧的形成反向高度形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線

8、弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padlead線弧的形成padleadheat二焊的形成Ultra Sonic Vibrationforcepadleadheat二焊的形成Ultra forcepadleadheatheat二焊的形成forceUltra Sonic Vibrationpadleadheatheat二焊的形成forceUltrapadleadheatheat二焊的形成forceUltra Sonic Vibrat

9、ionpadleadheatheat二焊的形成forceUltrapadlead二焊的形成截線padlead二焊的形成截線padlead二焊的形成截線padlead二焊的形成截線padlead線尾的形成扯線尾padlead線尾的形成扯線尾padleadDisconnection of the tail放電燒球padleadDisconnection of the tpadleadFormation of a new free air ballFAB:自由球padleadFormation of a new free自由球（FAB)的形成回路自由球（FAB)的形成回路4.1 第一點(diǎn)鍵合（ball

10、 bond)： 基本工藝要求：1.焊球形狀 球徑(約3倍線徑） 球厚（0.81.0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 4.1 第一點(diǎn)鍵合（ball bond)： 基本工藝要求：4.2 第二點(diǎn)鍵合（stitch bond)： 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) 4.2 第二點(diǎn)鍵合（stitch bond)： 基本工藝要4.3 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 4.3 焊線模式Normal：正常球焊BBOS：bond b4.4 球焊設(shè)備Wetel國(guó)產(chǎn)球焊機(jī)Kaijo FB-900/910全自動(dòng)球焊機(jī)Kaijo LWB3008全自動(dòng)球焊機(jī)4.4 球焊設(shè)備Wetel國(guó)產(chǎn)球焊機(jī)Kaijo FB-9004.5 常見(jiàn)問(wèn)題一焊異常&問(wèn)題： 一焊焊不上&球脫 一焊焊偏&金