集成電路封裝技術1IntegratedCircuitPackagingTechnology芯片粘接1引線鍵合質(zhì)量控制要求2引線鍵合失效分析鍵合工藝質(zhì)量控制分類1.目檢

2.推球

3.拉線4.第二焊點拉線5.化學腐蝕

鍵合工藝質(zhì)量控制目檢missing

wire：鍵合絲未鍵合

broken

wire：斷絲

misbond：鍵合點

bad

loop：線型非標

lifted

bond：金球脫落

second

bond

impression：第二個鍵合點壓痕

weak/smashed

bond：弱/過鍵合

pad/lead

bond

placement:鍵合點錯誤

foreign

metter:有外來物

die

damage:晶粒損傷鍵合工藝質(zhì)量控制推球鍵合工藝質(zhì)量控制推球鍵合工藝質(zhì)量控制推球鍵合工藝質(zhì)量控制推球鍵合工藝質(zhì)量控制拉線鍵合工藝質(zhì)量控制拉線鍵合工藝質(zhì)量控制第二焊點拉線鍵合工藝質(zhì)量控制第二焊點拉線鍵合工藝質(zhì)量控制化學腐蝕IMCCrack失效模式及原因IMC:金屬間的化合物。打線時當金球與鋁基島相接觸時，由于高溫它們之間會產(chǎn)生化學作用，形成一些金鋁化合物，且隨著時間的增長會產(chǎn)生更多Au-Al化合物.Au和Al結合之初會形成１種IMC,之后會逐漸形成多種IMC(目前可見最多5種).－當Al表面清潔或氧化層的厚度<10nm，擴散率：Au>Al.－當Au-Al化合物逐漸形成后會慢慢擴散。AuBallAu5Al2AlPadAuBallAu5Al2Au2AlAlPadAuBallAu5Al2Au2AlAuAl2AlPadAuBallAu4AlAu5Al2Au2AlAuAlAuAl2AlPadTemperature/TimeIMCGrowth失效模式及原因IMCCrack為什么會在打線后出現(xiàn)IMC?－產(chǎn)生波能量－摩擦力Chip劈刀流動方向與流動方向相反的力與流動方向相反的摩擦力大量擴散區(qū)

小范圍擴散區(qū)T=0A/mold失效模式及原因IMCCrack影響IMC形成的因素：－打線時間－電熱能－溫度（時間越長，溫度越高，IMC/連接阻抗的厚度越大）T=0T=1T=2T=3T=4T=5T=6T=7T=8Inter-metallicCompoundCoverageT=0PreconT=168T=336T=504T=672T=840T=1008IMCCoverage/C/R%失效模式及原因IMCCrackT=0T=1T=2T=3T=4T=5T=7T=7T=8Inter-metallicCompoundCoverageWhere,Wiredia.:25um,FAB:45um,Peco3.8milcapillary,W/bonder:ASMAB339(Force:18gf/Power:24mW)T=0PreconT=168T=336T=504T=672T=840T=1008IMCCoverage/C/R%Where, 1.Appliedthesamebondconditioninabove.2.Reliabilitycondition:Drybake@125’C/24hrs+Precon(L3w/3Xreflow@260’C+HTS@175’CWirePullStrengthContactResistance失效模式及原因IMCCrack如何減少IMC的形成？１、使用Au-Pd引線－加入Pd可以起到阻隔Au、Al之間的結合，以減少IMC的形成－擴散率：Au-Pd<Au２、修改打線參數(shù)設置－在其他條件不變的情況下，H較小的金球具有更大的球剪應力(BST).在高溫儲存測試后，情況也是如此。－時間越長，BST越大，IMC的面積就越大失效模式及原因IMCCrack３、劈刀：劈刀的斜切角越大，IMC的面積就越大４、封裝的設計－不同的膨脹系數(shù)(CTE)，會導致封裝體扭曲變形－在既定的材料(BOM)下，需控制Compound/Die/PCB或L/F的厚度conventionalRICADesired失效模式及原因IMCCrackCause:1、引線框表面異常2、管腳松動3、參數(shù)設置不當4、劈刀沒裝好失效模式及原因焊點松脫Cause:1、劈刀未裝好2、基島松動3、參數(shù)設置不當4、燒球不良失效模式及原因“高爾夫”Cause:1、金球未完全熔化2、劈刀未裝好3、參數(shù)設置不當失效模式及原因引線偏離球的中心位置Cause:1、球焊參數(shù)太大，導致劈刀直接碰到壓區(qū)表面2、金球太小3、劈刀不良失效模式及原因彈坑Cause:1、操作不當2、金絲損傷3、劈刀不良失效模式及原因尾絲超出壓區(qū)

--金球太大

--劈刀不良頸部折斷--劈刀不良失效模式及原因超出壓區(qū)&頸部折斷失效模式及原因失效模式及原因失效模式及原因1、芯片壓區(qū)的鋁層厚度防止彈坑球焊要求壓區(qū)鋁層厚度3um以上楔焊要求壓區(qū)鋁層厚度5um以上2、芯片壓區(qū)尺寸防止壓偏、短路球焊壓區(qū)尺寸至少是金絲線徑3～6倍（如50um金絲，壓區(qū)約150um～300um