Wire Bonding工艺以及基本知识.ppt

CONFIDENTIAL Wire Bonding 技術入門 1. Wire Bonding 原理 2. Bonding 用 Wire 3. Bonding 用 Capillary 4. 焊接时序圖 5. BSOB&BBOS 6. Wire bonding loop( 線弧 ) 7. Wire bond 不良分析 Prepared by: 神浩 Date: Nov. 11 th , 2009 ( 1) CONFIDENTIAL Wire Bonding------ 引線鍵合技術 Wire Bonding 的作用 電路連線，使晶片與封裝基板或導線框架完成電路的連線，以發揮電子訊號傳輸的功能 Wire Bonding 的分類 按工藝技術： 1. 球形焊接（ ball bonding) 2. 楔形焊接 (wedge bonding) 按焊接原理： 1. 熱壓焊 300-500 ℃ 無超聲 高壓力 引線： Au 2. 超聲焊 室溫 有超聲 低壓力 引線： Al 、 Au 3. 熱超聲焊 100~150 ℃ 有超聲 低壓力 引線： Au IC 封裝中電路連接的三種方式： a. 倒裝焊（ Flip chip bonding) b. 載帶自動焊（ TAB---tape automated bonding) c. 引線鍵合（ wire bonding) 1 ． Wire Bonding 原理 ( 1) CONFIDENTIAL Wire Bonding 的四要素： ? Time( 時間） ? Power( 功率） ? Force( 壓力） ? Temperature （溫度） 熱超聲焊的原理： 对金属丝和压焊点同时加热加超声波，接触面便产生塑性变形，并破 坏了界面的氧化膜，使其活性化，通过接触面两金属之间的相互扩散 而完成连接。 ( 1) CONFIDENTIAL 2 ． Bonding 用 Wire Au WIRE 的主要特性： ? 具有良好的導電性，僅次於銀、銅。 电阻率（ μΩ ?ｃｍ）的比較 Ag （１．６）＜ Cu （１．７）＜ Au （２．３） ＜ Al （２．７） ? 據有較好的抗氧化性 。 ? 據有較好的延展性，便於線材的制作。常用 Au Wire 直径为 23 μ ｍ， 25 μ ｍ， 30 μ ｍ ? 具有对熱压缩 Bonding 最适合的硬度 ? 具有耐樹脂 Mold 的應力的機械強度 ? 成球性好（經電火花放電能形成大小一致的金球） ? 高純度（ 4N ： 99.99 % ） ( 1) CONFIDENTIAL 3 ． Bonding 用 Capillary Capillary 主要的尺寸 ： ? H ： Hole Diameter (Hole 径 ) ? T ： Tip Diameter ? B ： Chamfer Diameter(orCD) ? IC ： Inside Chamfer ? IC ANGLE ： Inside Chamfer Angle ? FA ： Face Angle (Face 角 ) ? OR ： Outside Radius H WD Hole 径（Ｈ） Hole 径是由规定的 Wire 径ＷＤ（ Wire Diameter) 来決定 H=1.2~1.5WD Capillary 的選用： ( 1) CONFIDENTIAL A. 15(15XX) ：直徑 1/16 inch （約 1.6mm) ，標準氧化鋁陶瓷 B. XX51 ： capillary 產品系列號 C. 18 ： Hole Size 直徑為 0.0018 in. （約 46 μm ） D. 437 ： capillary 總長 0.437 in.( 約 11.1mm ） E. GM ： capillary tip 無拋光 ; (P ： capillary tip 有拋光） F. 50 ： capillary tip 直徑 T 值為 0.0050 in. （約 127 μm ） G. 4 ： IC 為 0.0004 in. （約 10 μm ） H. 8D ：端面角度 face angle 為 8 ° I. 10 ：外端半徑 OR 為 0.0010 in. （約 25 μm ） J. 20D ：錐度角為 20 ° K. CZ1 ：材質分類，分 CZ1,CZ3,CZ8 三種系列 1/16 inch 總長 L ( 1) CONFIDENTIAL Capillary 尺寸對焊線品質的影響： 1. Chamfer 径（ＣＤ） Chamfer 径过于大的话、 Bonding 強度越弱，易造成虛焊 . CD CD ( 1) CONFIDENTIAL 2. Chamfer 角（ ICA ）