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1、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 Bond四大基本要素 目前電子產品銲接是採用固態銲
2、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
3、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Free air ball is captured in the chamferFree air ball is captured in the chamferSEARCH
4、 HEIGHTFree air ball is captured in the chamferSEARCH SPEED1SEARCH TOL 1Free air ball is captured in the chamferSEARCH SPEED1SEARCH TOL 1Free air ball is captured in the chamferSEARCH TOL 1SEARCH SPEED1Free air ball is captured in the chamferSEARCH TOL 1SEARCH SPEED1Free air ball is captured in the
5、chamferSEARCH TOL 1SEARCH SPEED1Formation of a first bondSEARCH SPEED1SEARCH TOL 1Formation of a first bondSEARCH SPEED1SEARCH TOL 1IMPACT FORCEFormation of a first bondContact Formation of a first bondBase Capillary rises to loop height positionCapillary rises to loop height positionCapillary rises
6、 to loop height positionCapillary rises to loop height positionCapillary rises to loop height positionCapillary rises to loop height positionFormation of a loopRD (Reverse Distance)Formation of a loopCalculated Wire LengthWIRE CLAMP CLOSECalculated Wire LengthSEARCH DELAYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTO
7、RYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTORYTRAJECTORY2nd Search HeightSearch Speed 2Search Tol 2Search Speed 2Search Tol 2Search Speed 2Search Tol 2Formation of a second bondFormation of a second bondContactTail lengthDisconnection of the tailDisconnection of the tailFormation of
8、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 ParameterTip(Spec 5-8mils) die surface 至銲針口之距C/V(Spec0 .4-0.6mils/ms) tip 下至die surface 之速USG Mode(Spec constant current ) 功輸出模式USG Current(Sp
9、ec70-100 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 ParameterTip (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 ) 功輸出模式USG Current (Spec110-150 mAmps) 超音波電值USG Bond Time (Spec10-20ms) 功輸出時
10、間Force (Spec 60-100garms) 作用於lead surface 的Ball ParameterWire 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 Substrate 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
11、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 PARAMETERUSG 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 PARAMETERUSG Current 小於規格下限時(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 PAR
12、AMETERUSG 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 PARAMETERUSG 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圖:球型過小(未達鋁墊80-90%),造成假銲及銲黏BOND 1 PARAMETERUSG 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
13、變化如附圖: 球已超出鋁墊,造成短BOND 1 PARAMETERUSG 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 PARAMETERUSG Current 大於規格上限時(大於150mAmps)USG 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 liftBOND 2 PARAMETERUSG Current 小於規格下限時(小於110mAmps)USG Bo
14、nd 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 PARAMETERUSG 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 liftBOND 2 PARAMETERUSG 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%),
15、造成2nd bond 假銲及銲黏BOND 2 PARAMETERUSG 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圖: 銲印太深導致魚尾撕而使 2nd bond liftBOND 2 PARAMETERUSG Current 固定USG Bond Time 固定Force 小於規格下限時(小於60garms)FORCE 過小所產生銲印上的變化如附圖:銲印足(未達50%),造成2nd bond 假銲及銲黏球型大小與推球的關係 b:ball size b=A-h*0.6(常) b/2=a-0.6h k=單位面積的推 一般正常值為 4.56.5g/mil 3.14159 平均推=單位面積的推*(b/2)(b/2)*推球值公式