1、金丝键合工艺培训1.键合原理键合原理 键合工艺:用导线将半导体芯片上的电极经过键合设备通过施加压力、机械振动、电能或热能等不同能量于接头处,形成连接接头的一种方法与外部引脚相连接的工艺,即完成芯片与封装外引脚间的电流通路.金丝键合要求金丝键合要求:1.1.注意焊盘的大小,选择合适的引线直径;注意焊盘的大小,选择合适的引线直径;2.2.键合时要选好键合点的位置;键合时要选好键合点的位置;3.3.键合时要注意键合时成球的形状和键合强度;键合时要注意键合时成球的形状和键合强度;4.4.键合时要调整好键合引线的高度和跳线的成线弧度;键合时要调整好键合引线的高度和跳线的成线弧度;2.键合意义键合意义键合
2、目的键合目的:连接、导通连接、导通 依照焊线图将已经黏附在导线架(依照焊线图将已经黏附在导线架(Leadfream)上的晶粒(上的晶粒(Die)焊垫()焊垫(Bond Pad)焊上金线以)焊上金线以便导线架外脚与内脚能够连接,使晶粒所设计的便导线架外脚与内脚能够连接,使晶粒所设计的功能能够正常的输出。功能能够正常的输出。金丝(gold wire)3 键合耗材键合耗材1.金丝金丝(gold wire)1)金丝按直径分类:30um&25um&18um 2)金丝按供应商分类:国产金丝&进口金丝 3)金丝主要特性:a.纯度 b.拉断力 (BL)c.延展率(EL)2.劈刀(capillary)1)劈刀是
3、根据产品的实际情况而选取 2)劈刀选取的好坏直接决定焊线(一焊&二焊)的外观和产品性能 3)劈刀都是有使用寿命(500k)4)劈刀的主要尺寸 a.Hole d.FA b.Tip c.CD劈刀规格劈刀的选择Hole径(H)Hole径是由規定的Wire径(WD)来决定标准是Wire径的1.31.5倍Chamfer径的影响Chamfer Angle的影响劈刀的选择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=1s
4、t Bond Ball sizeFA&OR.Pad pitch(um)FA 100 0,4 90/100 4,8,11 90 11,15 球焊键合,它的工作原理是通过热、压、及超声功率(超声波信号发生器产生超声驱动压电换能器,由换能杆放大后经劈刀作用于键合点,使用金丝完成芯片与基板之间的连接。4.4.球焊键合介绍球焊键合介绍球焊键合四要素:球焊键合四要素:关键要素:振幅大小及振荡频率(POWER)焊接压力(FORCE)焊接时间(TIME)决定金球形状以及焊接的可靠性辅助要素:焊接温度(TEMPERATURE):加强键合是分子之间的扩散,有利于焊接金丝键合动作金球(gold ball)Disco
5、nnection of the tailFormation 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 第一点键合(第一点键合(ball bond):基本工艺要求:基本工艺要求:1.焊球形状 球径(约3倍线径)球厚(0.80.81.0倍线径)球形(有良好的劈刀孔形状)2.键合强度 拉力4g(测试点:线弧最高点)推力25g(测试点:金球厚度1/3处)3.无弹坑:焊盘完整无破损4.焊球位置精度 焊点位置必须职焊盘以内,不能超出焊盘大小,防止短路 4.2 第二点键合(第二点键合(stitch bond):基本工艺要求:基本工艺要求:1.二焊形状:良
6、好的鱼尾形状不能有裂缝2.拉力强度:达到金丝拉力要求3.线弧高度:不能紧绷高度适中4.线弧外形:有直立的距离,圆滑5.二焊位置:在指定范围内 4.3 焊线模式焊线模式Normal:正常球焊BBOS:bond ball on stitchBSOB:bond stitch on ball 应用:1.PT LD TO-CAN 自/手动金丝键合 4.4 球焊设备球焊设备Wetel国产球焊机国产球焊机Kaijo FB-900/910全自动球焊机全自动球焊机Kaijo LWB3008全自动球焊机全自动球焊机4.5 常见问题常见问题一焊异常一焊异常&问题:问题:一焊焊不上&球脱 一焊焊偏&金球短路 球大&球小&球变形 掉金&弹坑 2.二焊异常二焊异常&问题:问题:二焊焊不上&二焊翘起 二焊焊偏 锁球&植球不良 有尾丝&尾丝过长 3.线弧异常线弧异常&问题:问题:金丝坍塌 金丝短路(碰线)金丝倒伏 4.其它:其它:断线 颈部受损 金线受损 Thanks&The End此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢