Wire Bonding封装Design Rule——BPP定义

2024-12-09 01:20 陕西

接着上篇继续，BPO确定了，如何去定义BPP？

BPP的定义相比于BPO影响因素较少，简单点说就是防止Bonding过程中劈刀撞线或者撞球。

对于劈刀撞线弧，应用端主要通过选择带Bottle Neck的劈刀以及减小线弧的CLH高度来规避；因此在封装设计阶段通常无需过度关注。

而劈刀撞球，在应用端则是通过选择合适的劈刀Tip进行规避。以下是劈刀Tip与BPP之间的关系(5um为WB设备X/Y 方向的位置公差±2.5um)。

公式中的MBD在上一篇讲BPO的文章中介绍过，那么BPP的关键就在于这个T(Tip)。而劈刀的Tip，会直接影响最终鱼尾的长度Stitch Length。若不考虑参数带来的影响，Stitch Length=1/2*(T-CD)

关于这个Stitch Length，除了美军标MIL-STD-883之外没看到有其他文件有相关介绍，且该文件中的L并未将劈刀压痕部分算进来，因此该文件中关于L的取值范围0.5~3.0*WD的参考数据并不能代表Stitch Length。

行业文件无法参考，就只能参考一些大厂工艺标准了。以下是国内某封装厂鱼尾长宽标准(巧合的是在长度方面同上文的L定义一致)：

参考虽有了，但范围太大，0.5*WD的Stitch Length我至今还未见过，因此在此品质标准中寻找最佳值则又变得至关重要。

但可惜的是，问了一大圈，关于鱼尾长度，大家平时并不是很关注，也没有见过任何该长度与键合质量、加工稳定性相关的数据研究。因此只能咨询某WB设备公司一心细的老人家，专业bonding 30载，用经验告诉我，Stitch Length 取1.5~3.0*WD为最佳，此时获得较大的Stitch Pull及键合作业性则比较容易。

回到正题，我们研究Stitch Length的最佳长度，目的是为了通过上文提到的公式Stitch Length=1/2*(T-CD)去计算Tip，不知大家有没有注意到，文章前后两次所定义的Stitch Length在尾端处略有差异；实际工艺质量测量时的Stitch Length要略大于1/2*(T-CD)；

因此若在设计时的Stitch Length选上限(3.0*WD)，则最终得到的鱼尾长度有可能会超出上文提到的品质标准；因此设计时Stitch Length取值范围建议优化为1.5~2.5*WD。

如此所有的信息参量便都有了，我们以上篇文章举例的20um线径数据来尝试计算下该BPP如何设定。

上篇文章计算的20um线径最佳MBD为44um，CD取35um；

Stitch Length我们直接取最大值2.5*WD，给工厂多一些选择权来减小加工风险；根据Stitch Length=1/2*(T-CD)，计算T=135um；

再根据BPP>1/2*T+1/2*MBD+5um，得到BPP>94.5um；

若取2.0*WD，Tip=115um，最小BPP值计算则为84.5；

取1.5*WD，Tip=95um，则最小BPP值计算为74.5。

按上述计算结果：Stitch Length取1.5*WD~2.5*WD时，Tip值约在95um~135um之间；以多年的调试经验来讲，该范围内2nd bond调试还是比较容易的，这位心细的老人家应该还真关注过这个数据。

至于具体取1.5还是2.5*WD，取决于芯片设计所需I/O数量，若取到1.5*WD 时I/O仍不够用，则此时则不建议再纸上谈兵，多问问封装厂其工艺能力以及该线径下其常用的劈刀Tip值取重新估算；做封装设计，要时刻注意别贴着极限走，因此建议Tip值选择封装厂推荐的下限的倒数第二或第三档为最佳。

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