打线机以及金丝键合工艺

金丝键合技术培训新员工培训让我们一起约定：请关闭手机或者调成振动

让我们以一颗热情的、开放的、包容的心,坚持完成今天的学习！知识目标一、金丝键合技术(wirebond)概念二、键合技术作用机理三、球形键合和楔形键合四、超声作用机理五、焊点外形六、技术实例七、设备简介八、工艺耗材九、常见问题一、金丝键合技术(wirebond)概念键合是指使用金属丝（金线等）利用热压和超声能源，完成微电子器件中固态电路内部互相接线的连接，即芯片与电路或引线框架之间的连接。二、键合技术作用机理提供超声能量破坏被焊表面的氧化层和污染物，使焊区金属产生塑性变形，使得焊线与被焊面紧密接触，达到原子间引力范围并导致界面间原子扩散而形成焊合点。二、键合技术作用机理三、球形键合和楔形键合从键合工具及对引线端部的工艺处理不同可将金丝键合分为球形键合（ballbond）和楔形键合（wedgebond）。球形键合时通过打火杆产生电火花融化金丝伸出劈刀的部分，在表面张力作用下形成球形。楔焊球焊三、球形键合和楔形键合压头下降，焊球被锁定在端部中央压头上升压头高速运动到第二键合点，形成弧形在压力、温度的作用下形成连接1432三、球形键合和楔形键合在压力、温度作用下形成第二点连接压头上升至一定位置，送出尾丝引燃电弧，形成焊球进入下一键合循环夹住引线，拉断尾丝5678三、球形键合和楔形键合标准焊点满足：第一焊点呈圆形且边沿有一定厚度、有光泽、大小一致；第二焊点呈鱼尾形、有毛腻感、稍有一定厚度。同时在经过整机调试后，应满足所焊线无伤痕，弧形一致，弧度为0.25mm以上，拉断力为5g以上。第二键合点的形状第一键合点的形状三、球形键合和楔形键合高倍镜下契形焊点高倍镜下球形焊点三、球形键合和楔形键合高倍镜下焊点的外观四、超声作用机理在劈刀到引线与键合面接触后，键合设备通过劈刀传递到引线一定的压力和超声波能量，使引线与键合表面产生相对摩擦形成物理性连接。在键合过程中，施加的压力、超声功率、键合时间及温度对键合质量的影响最大。于是有了焊接四要素：注：劈刀严重磨损后，焊点质量会变差，影响焊接拉力，应及时更换。1.功率：使两种金属键合，单位时间内在金属接触区所加的摩擦及振动能量，称为功率；一般功率越大，可焊性越好，但太大则易滑球，焊点太烂，损伤晶片；反之，可焊性变差，不易焊上；2.压力：在两种金属键合时，应对金属施加一定的压力，保证两种金属在摩擦振动的同时，紧密接触；一般压力越大，可焊性越好，但太大则焊点扁，易损伤晶片，掉电极；反之，可焊性变差，不易焊上；3.时间：两种金属在功率及压力作用下键合时，应持续一定时间；一般时间越长，可焊性越好，太长则影响效率、焊点质量就差；反之，可焊性变差，不易焊上：4.温度：温度升高。被键合金属的原子活性加强，使功率作用更有甚有效，焊接性能加强。一般温度越高，可焊性越好，太高则易使晶片烤坏、支架氧化，银浆及胶体软化，太低则可焊性变差，不易焊上。四、超声作用机理3.定位（第2次键合）1.定位（第一次键合）超声压头Au丝基板电极芯片电极2.键合加压超声波振动4.键合－切断拉引键合工艺过程四、超声作用机理键合实物图五、焊点外形球形键合第一键合点第二键合点楔形键合第一键合点第二键合点

六、技术实例采用金丝键合的芯片互连七、设备简介以实验室键合设备WESTBOND7700E为例打火放电开关/功率/时间电源开关工艺参数设置加热台显微镜控制杆七、设备简介球焊使用瓷嘴，打火杆烧球楔焊使用钢咀，键合方向固定打火杆瓷咀线夹线夹钢咀七、设备简介KAIJOK&SWESTBONDASM八、工艺耗材金丝键合工艺的主要耗材是劈刀和金丝劈刀、金丝的型号及品质对可焊性、弧度等都有较大影响，不同品牌的劈刀、金丝品质也有较大区别。劈刀焊金丝的劈刀由陶瓷/钨钢制成，俗称瓷咀/钢咀。常用的品牌有：GAISER、SPT等。劈刀的过线孔径、口径角度、长度对焊线有较大影响。金丝键合金线是一种具备优异电气、导热、机械性能以及化学稳定性极好的内引线材料，主要作为半导体关键的封装材料，金含量≥99．99%。常用的品牌有：贺利氏、Ｋ&Ｓ、振基等，各家的标签参数略有不同，主要有：线径（DIA）、硬度（T/S）、延展率（E/L）。线径18-89μm（0.7-3.5MIL），常用的线径25μm（1MIL）。九、常见问题1,如何调整参数我们在做键合时,先要根据所做的产品及所用的线径,依据工艺的参考参数去做设置，如果是一个全新的产品,可以按照机器的默认值先试打,然后看其邦定效果,如焊点的形状,焊接效果,破坏性拉力测试等去验证,直至参数调至适宜为止.这个过程需要做大量的参数比较,才能得出一个最佳的邦定数值2,如何控制设备不死机?机器通常都不会死机的,可是随着时间的推移,或者某些接触部分的松动,会出现频繁的开关机,这可能要根据实际情况来判断具体的位置.另外,我们在操作过程中,要注意调试参数时按键按的力度要适中,切忌大力及快节奏去操作,可能会影响机器的死