BSOB参数优化

1、TianShui HuaTian Technology CO., L 铜线铜线SSBSSB工艺参数优化方法工艺参数优化方法2 目录目录(CONTENTS)(CONTENTS)一、一、完整的铜线完整的铜线SSBSSB解决方案解决方案二、植球（二、植球（BumpBump）后脱焊的解决方法）后脱焊的解决方法三三、第二点拉力（第二点拉力（Stitch pullStitch pull）偏小的解决方法）偏小的解决方法四、第二焊点切线后四、第二焊点切线后SHTL(Short TailSHTL(Short Tail)报警的解决方法报警的解决方法五、第二焊点切线后失铝（五、第二焊点切线后失铝（Metal Voi

2、dMetal Void）的解决方法）的解决方法六、植球（六、植球（BumpBump）后）后SHTL(Short Tail)SHTL(Short Tail)报警的解决方法报警的解决方法七、植球（七、植球（BumpBump）后）后LGTL(Long Tail)LGTL(Long Tail)报警的解决报警的解决f f方法方法3实例铜线实例铜线SSB展示展示QFN产品（注：以下数据均在SPEC之内）图1 铜线SSB展示图铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）4一、技术方案一、技术方案 现有KNS WB机器SSB线弧的植球模式有两种Accu Bump与Flex Bump。Acc

3、u Bump植球模式的示意图与劈刀（capillary）运动轨迹如下图所示：图2 Accu Bump模式示意图图3 Accu Bump模式劈刀运动轨迹铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）5 Flex Bump植球模式的示意图与劈刀（capillary）运动轨迹如下图所示： 在现有常用SSB技术的基础上，通过理论分析和可靠性论证，初步确定材料和设备。然后采用两种不同的技术方法进行研究。图4 Flex Bump模式示意图图5 Flex Bump模式劈刀运动轨迹铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）6方案1： 采用与金线SSB线弧相同的参数模式来进行SSB线弧的铜线验证，

4、使用DOE优化参数，确认方法是否可行。其中，植球（Bump）模式采用Accu Bump与Flex Bump； Fold/Smooth Method采用Position模式，这里以Accu Bump为例进行说明，其主要参数如下。图6 Position模式示意图图7 劈刀参数示意图铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）7 从图2与图3可以看出Accu Bump的主要参数为Bump height、Separation height与Smooth Distance。其中Bump height是指Smooth Distance到达的高度，一般设在Separation heigh

5、t的50%到80%； Separation height是在Smooth Distance开始之前，Capillary上升的高度； Smooth Distance平滑作用，其大小为（Tip-CD）/2，其中Tip和CD是指Capillary参数，示意图参看图7。方案2： 植球（Bump）模式采用Accu Bump与Flex Bump； Fold/Smooth Method采用Force模式对铜线SSB线弧进行DOE验证。根据产品检测结果和良率及可靠性水平，不断调整优化焊线关键工艺过程的参数，铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）8使产品质量达到量产化水平，并通过可靠性

6、测试。此方法中 Fold/Smooth Method采用Force模式控制下的Short fold与Long Fold示意图如下图所示。图8 Force模式Short fold与Long Fold示意图铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）91-Separation Height2-Smoothness Distance3-Smooth ForceSeparation HeightSmoothness DistanceSmooth ForceSmooth2 Sep HitSmooth2 DistanceSmooth2 Force Step 1 Step 2 Step

7、3 Step 4 Step 5 Step 6 4- Smooth2 Sep Hit5 -Smooth2 Distance6- Smooth2 Force图9 方案2中Bump过程示意图铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）10 方案2以Accu Bump模式的Bump过程示意图如图9所示，其中主要参数为Separation Height、Smoothness Distance、Smooth Force、Smo oth2 Sep Hit、Smooth2 Distance、和Smooth2 Force。 Separation Height此参数为劈刀平移动作时的起始位置高

8、度，此高度若设置太大会影响Smooth Force所需的力：铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术方案）11二、关键技术攻关二、关键技术攻关1、植球（、植球（Bump）后脱焊）后脱焊 植球（Bump）时，当水平分力大于铜球与铝垫的结合力时就容易造成球脱，示意图与具体球脱图片如图2所示。方法方法1、Fold/Smooth Method采用Force模式。方案2中Step2与Step3，线径经过拉扯挤压后会产生应力集中，而应力集中会阻挡图10 植球（Bump）后脱球铜线SSB工艺参数优化方法铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）12Smooth2 Distance移动时所产生的

9、水平分力，减少对铜球的冲击，从而降低脱球的风险。注：应力集中的地方多发生在材料弯曲变形时，若晶粒内的原子因为外力超出材料结构本身所能承受的最大极限，就会产生永久位移，这就是所谓的差排，差排的产生是由于晶粒大小发生变化，使得无法由排列方向正常 变形，变形的晶粒造成阻挡而一直感应集中。方法方法2、第一焊点参数的调整，通过增加X与Y方向的摩擦相位来增加粘合区域的面积，从而增加铜球与铝垫的结合力，解决植球（Bump）后的脱球问题。铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）13图11 第一焊点参数调试例子铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）142、第二焊点拉力（、第二焊点拉力（Stitch pull）小）

10、小 铜线SSB，第二焊点切线的位置对拉力（Stitch pull）大小影响很大，如下图所示，当Cap-Bond Offset设置为零时，鱼尾与Bump球接触的面积很小，如图12（左）黑色为接触面积），从而造成拉力小。一般情况，Cap-Bond Offset要设为负值才能使Stitch Bond和Bump很好的粘结在一起。图12 第二焊点切线的位置示意图铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）15对于Reverse Bond，Cap bond offset 一定要设为负值才能使Stitch和Bump很好的粘结在一起。Cap offset = 0Cap offset 为负为负Cap offset 为

11、正为正这里越小越好，但是不能没有。这里越小越好，但是不能没有。太大：太大：Capillary在扯断线尾时，将导致在扯断线尾时，将导致Lift Ball没有：导致没有：导致SHTL，EFO。Fold Rtn Offset 越大，这里将越小。越大，这里将越小。此角度能做到和此角度能做到和Capillary的的Face Angle一样，能使一样，能使2nd Stitch更好。这由更好。这由Bump和和Fold的参数来决定（的参数来决定（Bump Height， Separation Height，Fold Offset，Fold Rtn Offset，Fold Factor）。）。铜线SSB工艺参数

12、优化方法（技术攻关）16Cap offset 为负为负Face Angle Cap Bond Offset 需要等需要等于于 Fold Rtn Offset，才能才能使使Capillary的的Face Angle和和Bump切出来的平面吻合。切出来的平面吻合。ParameterSetting RangeRecommended SettingRemarkBump Tip88/Bump C/V0.5 （Ultra 1.0）0.5 （Ultra 1.0）Ultra由于由于Fmode，所以所以CV用用1.0Bump USGFlash：8095Sram：90115Flash：90Sram：100/Bum

13、p ForceFlash：2933Sram：3036Flash：31Sram：34/Bump Lift Threshold50%80%70%做完做完Bump, 扯线的速度限制扯线的速度限制Bump Height0.40.70.5/Separation Height0.81.10.9/Fold Offset0.71.20.8/Fold Rtn Offset-0.7-1.3-0.9Fold Rtn Offset需要略大于需要略大于Fold OffsetFold Factor0.51.20.6/SSB USG304535/SSB Force405545/Cap Bond Offset-0.8-1.2

14、-1原则上应与原则上应与Fold Rtn Offset一致一致，为了，为了2nd 更好的粘结，故设置略更好的粘结，故设置略高。高。铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）173、第二焊点切线后、第二焊点切线后SHTL（Shot Tail）报警）报警 铜线SSB，第二焊点切线后由于材料或参数原因容易产生SHTL报警，解决方法建议：降低摩擦参数或摩擦选择沿着线的方向（In-Line mode）。图13 第二焊点切线SHTL实例图铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）184、第二焊点切线后将焊球带起失铝（、第二焊点切线后将焊球带起失铝（Metal Void） 第二焊点切完鱼尾线后拉线尾时将焊球带起造成

15、失铝或脱球（鱼尾与Bump球连在一起），具体图片如下图所示。 解决方法，可以使用图15所示的SSB弧形第二焊点切线的三种模式进行切线参数的优化。图15所示第一种模式为以现行焊线的第二焊点图14 第二焊点切线后失铝实例图铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）19参数作为切线参数；第二种模式为以设定线群的第二焊点参数作为切线参数，建议设定Forward bong group；第三种模式以独立的参数作为切线参数。图15 SSB弧形第二焊点切线模式铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）205、植球（、植球（Bump）后）后SHTL(Short Tail)报警报警 在Bump植球后出现SHTL报警，具体

16、如图16所示，解决方法，建议：对于方案1，依据实际情况增加或降低参数Smooth Distance；对于方案2，依据实际情况增加或降低参数Smooth2 Force，减小Bump Smooth2 Distance。图16 Bump植球后SHTL报警铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）216、植球（、植球（Bump）后）后LGTL(Long Tail)报警报警 在Bump植球后出现LGTL报警，具体如图17所示，解决方法，建议：对于方案1，调整优化Bump参数；对于方案2，依据实际情况增加Smooth2 Force，减小Bump Smooth2 Distance。图17 Bump植球后LGTL报警铜线SSB工艺参数优化方法（技术攻关）22三、小结三、小结1、 Accu Bump与Flex Bump。Accu Bump植球模式参数设置比较简