1.Wire Bonding 原理
电路连线,使芯片与封装基板或导线框架完成电路的连线,以发挥电子讯号传输的功能
Wire Bonding 的分类
按工艺技术:
1•球形焊接(ball bonding)
2•楔形焊接 (wedge bonding)
按焊接原理:
热超声焊的原理:
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。
Wire Bonding 的四要素:
•Time(时间)
•Power(功率)
•Force(压力)
•Temperature(温度)
2•Bonding 用 Wire
Au WIRE 的主要特性:
•具有良好的导电性,仅次于银、铜。
电阻率(μΩ・cm)的比较
Ag(1.6)<Cu(1.7)<Au(2.3)<Al(2.7)
•具有较好的抗氧化性 。
•具有较好的延展性,便于线材的制作。常用 Au
Wire 直径为 23μm,25 μm,30 μm
•具有对热压缩 Bonding Z适合的硬度
•具有耐树脂 Mold 的应力的机械强度
•成球性好(经电火花放电能形成大小一致的金球)
•高纯度(4N:99.99%)
3•Bonding 用 Capillary
Capillary 的选用:
Hole 径(H)
Hole 径是由规定的 Wire 径WD(Wire Diameter)来决定 H=1.2~1.5WD
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
a 15(15XX):直径 1/16 inch (约 1.6mm),标准氧化铝陶瓷
b XX51:capillary 产品系列号
c 18:Hole Size 直径为 0.0018 in.(约 46μm )
d 437:capillary 总长 0.437 in.(约 11.1mm)
e GM:capillary tip 无抛光; (P:capillary tip 有抛光)
f 50:capillary tip 直径 T 值为 0.0050 in. (约 127μm)
g 4: IC 为 0.0004 in. (约 10μm)
h 8D:端面角度 face angle 为 8°
i 10:外端半径 OR 为 0.0010 in.(约 25μm)
j 20D:锥度角为 20°
k CZ1:材质分类,分 CZ1,CZ3,CZ8 三种系列
Capillary 尺寸对焊线质量的影响:
1• Chamfer 径(CD)
Chamfer 径过于大的话、Bonding 强度越弱,易造成虚焊.
2• Chamfer 角(ICA )
Chamfer 角:小→Ball Size:小
Chamfer 角:大→Ball Size:大
将 Chamfer 角由 90°变更为 120°可使 Ball 形状变大,随之 Ball 的宽度变宽、与
Pad 接合面积也能变宽。
3• OR(Outer Radius)及 FA(Face Angle):对 Hill Crack、Capillary 的 OR
(Outer Radius)及 FA(Face Angle)的数值是重要影响因素。
FA(Face Angle)0°→8°变更
FA 0°→8°的变更并未能增加 Wire Pull 的测试强度,但如下图所示,能够增加
2nd Neck 部的稳定性。