按照最初的更新计划,介绍完Wire Bond推力标准后准备接着写拉力标准。但看了评论区留言后,发现还有很多技术性留言还是没有得到妥善的回应。半导体封装这个圈子,你说他简单,无非就是给芯片包了个壳,你要说他难,不同封装形式、工艺、材料、设备等又存在众多分支,让人一辈子学不完。
挖的坑比较多,一时半会也填不完,就着重聊聊关注度相对比较高的,文件规范比较清晰的问题。能填一锨算一锨。。。
以下是某网友针对推力相关话题的一些讨论:
这里着重说了两个问题:
金/金键合的推力标准是否可参考金/铝键合?
铝线键合又应该参照哪套标准?
金/金键合推力规范:
在"漫长"的调试生涯中,遇到金/金键合的情况也的确比较少,模糊的记忆中仅遇到过三次,其中前两次是金线与镍钯金pad的键合,焊盘极其硬,键合难度很大,Wire pull容易出现Ball lift,Ball Shear后残金也是时有时无。
最后一次遇到是转行去了IC设计公司后,做GaAs的射频芯片,据介绍此类晶圆内部走线、背面金属层、via孔以及bond pad主材都是金。有幸公司实验室有一台WB设备,切身感受了下,基本没有什么键合难度,Ball Shear的残金也比较容易出现,比较遗憾的是不清楚pad详细结构及材质分布。
这三次金/金键合产品分别在国内较为知名的三家封装厂加工,产品应用也不同,一个IC、一个memory、一个射频。共同点是其推力规范,均参考的是金/铝键合的标准!
也就是说在这三个封装厂,对于金/金、金/铝键合推力方面应用相同的标准。而JEDEC标准中,对金/金键合Ball Shear后的剪切模型,有做相应的介绍,可参考"wire Bond Shear失效标准"一文中Type2中的Variation B、C、D(与金/铝键合一致)。而对于其推力值,则表示并没有实际数据可做支撑。
因此在初定标准阶段,最简单的定义方法则为参考其他公司现有标准,或参考金/铝键合标准,将不同推力数据样品结合可靠性摸底验证,总结出适用于自身的一套规范。
铝线键合推力规范:
铝线键合属于Wedge Bond,JESD22-B116B附录中对Wedge Bond推力标准做了相应的规范,以下是该规范的适用范围,表明该规范适用于3mil以上的键合丝
其推力规范如下文描述:
主要说了三点:
JESD22-B116B中所有的球剪切模型可应用于Wedge Bond,也就是说铝线键合失效同样可参考金、铜线球焊剪切模型标准
Wedge Bond的最小推力应不小于该键合丝供应商所提供的最小抗拉强度,也就是线的破断力,我们线盒子上写的BL(Breaking Load)
要求键合线与pad的实际结晶区域面积不小于引线总压合面积的50%