Wire-Bond-Introduction.ppt

1、Wire Bond Introduction,目錄,Wire Bond(銲線)的意義 Wire Bond四大基本要素 Wire Bond原理 銲針規格 銲針的選擇 Chamfer徑的影響 Chamfer Angle的影響 Wire Bond 動作 球型大小因素及注意事項 球型大小與推球的關係,Wire Bond (銲線)的意義,依照銲線圖(BONDING DIAGRAM),將已經黏在導線架(LEADFRAME,俗稱釘架)的晶粒(DIE,即積體電路)上的鋁墊(BOND PAD),與導線架的內引接腳(FINGER)銲上金線,以便導線架外腳-內腳能夠連接,使晶粒所設計的功能得到正確的輸出。,Wire

2、 Bond四大基本要素,目前電子產品銲接是採用固態銲接,所謂固態銲接就是屬在未達溶解溫下銲接,而決定固態銲接固態銲接的四大基本要素如下: 振幅大小及振盪頻(POWER) 銲接壓(FORCE) 銲接時間(TIME) 銲接溫(TEMPERATURE),Wire Bond 原理,鋁墊的第一層是很薄的水氣及雜質,因為屬有吸引而空氣中有水氣及雜質之故 ,第二層是氧化鋁,因為鋁會氧化所以有一層氧化鋁,而氧化鋁很硬無法跟屬做最佳之接合,第三層才是純鋁,而最佳之銲接就是球跟純鋁做最密之接合,而要形成最好的接合就要靠壓及振盪在設定的溫及時間下,使球和鋁墊表面產生磨擦使接觸面屬軟化,進而使水氣雜質和氧化鋁被清洗出

3、球外圍 ,終讓球及純鋁之間得到最密的接合,由上面的現象可看出 壓,振盪,時間,溫對產品的影響很大。,由於每一部機器的組合及元件有同的誤差,所以各機台最佳銲接條件也無法完全一致,因此規格有範圍讓大家去做增減。2ND BOND 銲接似於1ST BOND 只是材同,所以銲接條件及規格範圍也同。,銲針規格,銲針的選擇,Hole徑 (H) Hole徑是由規定的Wire徑 (WD)來決定 標準是Wire徑 的1.31.5倍,Chamfer徑的影響,Chamfer Angle的影響,Wire Bond 動作,pad,lead,Free air ball is captured in the chamfer,

4、pad,lead,Free air ball is captured in the chamfer,SEARCH HEIGHT,pad,lead,Free air ball is captured in the chamfer,SEARCH SPEED1,SEARCH TOL 1,Free air ball is captured in the chamfer,pad,lead,SEARCH SPEED1,SEARCH TOL 1,Free air ball is captured in the chamfer,pad,lead,SEARCH TOL 1,SEARCH SPEED1,Free

5、air ball is captured in the chamfer,pad,lead,SEARCH TOL 1,SEARCH SPEED1,Free air ball is captured in the chamfer,pad,lead,SEARCH TOL 1,SEARCH SPEED1,Formation of a first bond,pad,lead,SEARCH SPEED1,SEARCH TOL 1,Formation of a first bond,pad,lead,SEARCH SPEED1,SEARCH TOL 1,IMPACT FORCE,Formation of a

6、 first bondContact,pad,lead,heat,PRESSURE,Ultra Sonic Vibration,Formation of a first bondBase,pad,lead,Ultra Sonic Vibration,heat,PRESSURE,Capillary rises to loop height position,pad,lead,Capillary rises to loop height position,pad,lead,Capillary rises to loop height position,pad,lead,Capillary rise

7、s to loop height position,pad,lead,Capillary rises to loop height position,pad,lead,Capillary rises to loop height position,pad,lead,RH,Formation of a loop,pad,lead,RD (Reverse Distance),Formation of a loop,pad,lead,pad,lead,pad,lead,Calculated Wire Length,WIRE CLAMP CLOSE,pad,lead,Calculated Wire L

8、ength,pad,lead,SEARCH DELAY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,TRAJECTORY,pad,lead,2nd Search Height,Search Speed 2,Search Tol 2,pad,lead,Search S

9、peed 2,Search Tol 2,pad,lead,Search Speed 2,Search Tol 2,Formation of a second bond,pad,lead,heat,Formation of a second bondContact,pad,lead,heat,heat,pad,lead,heat,heat,Formation of a second bondBase,pad,lead,pad,lead,pad,lead,pad,lead,Tail length,pad,lead,pad,lead,pad,lead,Disconnection of the tai

10、l,pad,lead,Disconnection of the tail,pad,lead,Formation of a new free air ball,球型大小因素及注意事項,1. 線規格,各種產品有同之線規格1.3mil,1.2mil,1.1mil,1.0mil,0.8mils 等,2. 銲針規格,作業同產品需換同銲針,以銲針顏色區別,3. ,影響球型的主要有:(以SIS702L DEVICE645A 1.1mils 為) Bond 1 Parameter Tip(Spec 5-8mils) die surface 至銲針口之距 C/V(Spec0 .4-0.6mils/ms) tip

11、 下至die surface 之速 USG Mode(Spec constant current ) 功輸出模式 USG Current(Spec70-100 mAmps) 超音波電值 USG Bond Time(Spec10-20ms) 功輸出時間 Force(Spec 15-25garms) 作用於die surface 的,Bond 2 Parameter Tip (Spec 2-3mils) lead surface 至銲針口之距 C/V (Spec1.0-2.0mils/ms) tip 下至laed surface 之速 USG Mode (Spec constant current

12、 ) 功輸出模式 USG Current (Spec110-150 mAmps) 超音波電值 USG Bond Time (Spec10-20ms) 功輸出時間 Force (Spec 60-100garms) 作用於lead surface 的,Ball Parameter Wire Diameter (依實際使用線尺寸設定) FAB Size (Spec1.85-2.2mils) (燒球大小) EFO Current (放電電大小) EFO Gap (放電間隙) Tail Extension (預線尾長短),Temperature(溫設定) 同材,材質有同設定 目前 PBGA Substr

13、ate 所設定之銲線區溫為160 正負10 預熱區溫為 130 正負10 目前 Lead frame package 所設定之銲線區溫為220 正負10 預熱區溫為 190 正負10 目前 LOC Lead frame 所設定之銲線區溫為180 正負10 預熱區溫為 140 正負10 ,4. 剖析,BOND 1 PARAMETER USG Current 大於規格上限時(大於100mAmps) USG Bond Time 固定 Force 固定 USG Current 過大所產生球型上的變化如附圖:球超出鋁墊,造成短.缺鋁,BOND 1 PARAMETER USG Current 小於規格下限

14、時(小於70mAmps) USG Bond Time 固定 Force 固定 USG Current 過小所產生球型上的變化如附圖:球型過小(未達鋁墊80-90%) ,造成假銲及銲黏,BOND 1 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 大於規格上限時(大於20mAmps) Force 固定 Bond time 過長所產生球型上的變化如附圖:球已超出鋁墊,造成短,BOND 1 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 小於規格下限時(小於10ms) Force 固定 USG Bond Time 過小所產生球型上的變化如附

15、圖:球型過小(未達鋁墊 80-90%),造成假銲及銲黏,BOND 1 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 固定 Force 大於規格上限時(大於25garms) Force 過大所產生球型上的變化如附圖: 球已超出鋁墊,造成短,BOND 1 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 固定 Force 小於規格下限時(小於15garms) Force 過小所產生球型上的變化如附圖:球型過小(未達鋁墊80-90%),BOND 2 PARAMETER USG Current 大於規格上限時(大於150mAmps) USG

16、Bond Time 固定 Force 固定 USG Current 過大所產生銲印上的變化如附圖:銲印太深導致魚尾撕 而使 2nd bond lift,BOND 2 PARAMETER USG Current 小於規格下限時(小於110mAmps) USG Bond Time 固定 Force 固定 USG Current 過小所產生銲印上的變化如附圖:銲印足(未達50%) ,造成2nd bond 假銲及銲黏,BOND 2 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 大於規格上限時(大於20mAmps) Force 固定 Bond time 過長所產生銲印上的變化如附圖: 銲印太深導致魚尾撕 而使 2nd bond lift,BOND 2 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 小於規格下限時(小於10ms) Force 固定 USG Bond Time 過小所產生銲印上的變化如附圖:銲印足(未達50%) ,造成2nd bond 假銲及銲黏,BOND 2 PARAMETER USG Current 固定 USG Bond Time 固定 Force 大於規格上限時(大於100garmss) Force 過大所產生銲印上的變化如附