一、 目的:
建立基本的wire bonding标准,制定生产过程中产品合格/不合格的判断标准。 二、 范围:
本标准只适用于金线球焊工艺。 三、 基本焊接条件:
热压超声波焊接只用于金线键合,所需的温度、压力、超声波功率及时间视不同机型、不同衬底材料很大不同,具体应根据机型、衬底材料特性科学设定。 四、 品质判断标准:
1) 球形标准,如图—1所示: ① 球的直径:
以2.5φ-3.5φ为标准 ,低于2.5φ为球小,大于3.5φ为球大。 ② 球的厚度:
以0.5φ-1.5φ为标准,低于0.5φ为球扁,大于1.5φ为球厚。 ③ 球畸形:
焊线偏离焊球中心超过1/2φ为球畸形。 注:以上φ为金线直径,以下类同。
球的厚度:0.5φ-1.5φ
球的直径:2.5φ-3.5φ
图—1:球形标准
2) 线形标准: ① 线形不良:
线摆动以≤3φ、S形≤2φ为标准,超过此标准为线形不良。线形摆动如图—2所示:
线形摆动:≤3φ
图—2:线形摆动标准
② 线受损:
以≤1/4φ为标准,超过1/4φ为线受损不可接受。 ③ 弧形标准:
晶粒边距金线垂直距离至少1.5φ,少于1.5φ为线低;晶粒面距线形最高不超过200um,如图—3所示:
晶粒边距金线垂直距离至少1.5φ
弧度最高不超过200um
图—3:弧形标准
④ 跪线:
如图—4所示,圆圈处所指的金线贴在焊接表面上为跪线,不可接受。标准线形为圆圈处所指的金线与焊接表面应有一定角度,如图—3所示。
图—4:跪线
3) 焊口标准: ① 焊口:
长为0.8φ—1.5φ,宽为1.5φ—2.5φ,且瓷咀印必须完整,超出此规格范围为不可接受,如图—5所示:
length:0.8φ—1.5φ
瓷咀印
width:1.5φ—2.5φ
跪线
图—5:焊口标准
② 线尾:
线尾长度必须≤1φ,大于1φ时为线尾长,不可接受。
③ 虚焊、脱焊:
焊球与die面接触,焊口与frame表面接触,拉力测试为0时为虚焊;焊球或焊口中有一个不与焊接表面接触时为脱焊。如图—6所示:
图—6:虚焊、脱焊
4) 位置标准: ① 走位:
球走位:
焊球须在IC pad位置内或恰好压在Pad边上,超出pad位置为球走位。 焊口走位:
焊点须在PCB金手指内,焊口离金手指边至少1φ。超出金手指
, 为焊口走位。
Wedge
IC Pad Gold ball
拉力为0,虚焊
脱焊
PCB Pad
球走位 NG
焊口走位 NG
② 漏线:
应焊线的位置没有焊线。 ③ 焊错位:
金线没有焊在指定Pad上而是焊在别的Pad上。 5) 拉力及推球标准: ① 拉力测试方法:
拉力测试时以靠近焊球金线弧形最高处为基准,如图—7所示:
第一焊点
Die 拉力测试点
Gold wire 第二焊点
Pad
Pad 图—7:金线拉力测试点
② 金线拉力管制,如下表: 金线代码 (直径) 23 23J 25
平均管制 平均管制平均管制上限 9 8.5 12
中心线 7 6 8.5
下限 5 3.5 5
差距管制 差距管制上限 3 4 6
中心线 1.5 2 3
25J 35 35J 50 50J
9 30 27 35 31
6.5 21.5 20 28 26
4 13 13 21 21
4 16 12 13 9
2 8 6 6.5 4.5
备注:23、23J为同一直径的金线,对SOT-54、SOT-23产品Wire bonding时有两个引线方向,方向不同金线的管制拉力不同,用J来区分,其余类同。 ③ 推球不良:
推球时使用推球机做推力实验,推球力至少16g以上,金线在pad上残留量≥60%,不满足此规格为推球不良。
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