封装键合铜线参数讨论版指摘
1. 铜线的热块需要重新设计,
对第二点的焊接,最好在lead的支撑区域加凸台,防止lead在焊接过程中震动小,凸台一般高为1mil, 宽为1-2mil. 压板不需要。
对第一点焊接,对QFN/DFN的产品,真空孔要小,要多,这样真空吸附均匀。对dual paddle一些leadframe的产品,如SOIC dual paddle的mosfet的产品,这种leadframe的厚度很厚(8mil),并且tie bar分布不能对称,加热块要完全吸好不容易,可以在没有tie bar的一边加凸台,高度不要超过1mil.
2. 焊接铜线劈刀的选择,对heavy wire, 我的经验是选Double IC type,这种劈刀不易出crater,对small wire, 根据pitch来选,pictch 大还是推荐选double IC type,如果fine pitch,选SBIC type.
现在说说铜线的工艺管控,
1. FAB的管控,检查频率:1X/change capillary;1X/change device, 并保留样品。检查FAB是否有氧化,是否锥型球。
2. ball shape control, 对于球形,做到ball ratio (ball height/ball size)在18%-31%合理,target 25%, 就是说球的厚度是球大小的1/4。frenqucey: 1X/change device; 1X/day.
3. ball shear control, 做到7-9g/mil2的BSS对铜线来说是合理的,不要要求pad上有残铜,只有ball shear的值达到了就可以。 frenqucy: 1x/change device, 1X/day.
remark: 一些device在推ball shear时会产生Al metal peeling,出现这种情况,不要马上判断fail, 如果ball shear值达标并且出现的比例在5%以下,做cratering test与ILD test,ILD是inner layer distance, 就是铜球焊接后Al pad 所剩于的Al层厚度,如果两项都pass, 产品pass. 上述条件任何一项fail, 则产品reject.
4. wire pull control, same Au wire. 在wire pull测试中,不能出现Al pad peeling,出现就判reject.
5. ILD control, 在铜线工艺中,这项是非常重要的控制项目,但这项测试比较费时,需要做cross-section, frenqucy: 1X/new device evaluation, 1X/week/machine. 判断标准;Min. 20% of initial Al thickness and bond surface is flat. 特别说明焊接面要平,只要做平了,就不会产生crater。在一楼已经说明了分阶段焊接能做到这种效果,intial force 与contact force是关键因素,就是第一阶段的焊接force.
以上主要是对第一点的控制要求。
对第二点,主要看wire pull , new device evaluate时,要测试stitch pull,并且观察鱼尾是否有peeling.
希望大家多交流!
对于1。0mil的铜线,一般要求铝硅铜结构的铝层大于1。5微米,而且pad下没有电路结构,除非铝层厚度大于3微米。 当然,不同的线径有不同的要求。。。
另外,值得注意的就是铜线bonding对bond pad的bpo大小和bpp大小,都比相同线径的金线bonding要求大。。
在mos的source上打多根线我能理解,如果是20根的铜线,好奇是不是lead的设计有通常产品有很大不同啊, 起码面积要大很多吧。。。 第二焊点不担心焊不上,只是担心打的多了,最早bond的几根线会在后