金絲鍵合是微組裝制造工藝的關(guān)鍵工序,為解決電子產(chǎn)品金絲球焊合格率低的問題,需要對金絲球焊的質(zhì)量評估,判斷金絲球焊質(zhì)量好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)有:拉力測試、焊球剪切力測試、焊球高度。今天主要介紹一下前面兩項測試及設(shè)備。
拉力測試用到的設(shè)備例如深圳博森源公司生產(chǎn)的lb-8600型拉力剪切力測試儀,可進行破壞性和非破壞性試驗,將鉤針置于金絲弧度的高處,非破壞性試驗緩慢增加鉤針拉力直至設(shè)定值,若金絲及焊點未拉脫,則符合質(zhì)量要求;破壞性試驗緩慢增加鉤針拉力直至金絲斷裂或焊點脫落,此時得到的拉力值即為鍵合拉力,可自動計算出平均值、Cpk等重要技術(shù)指標(biāo)。拉力測試如圖所示。
提高金絲球焊合格率:
剪切力測試也可用到lb-8600測試儀,更換測試模塊成推刀,將推刀設(shè)定在離焊球底部3~5 um的高處,若焊球被全部推掉無殘留則表明金球與鍵合區(qū)域未發(fā)生分子間擴散,易產(chǎn)生虛焊,焊球剪切力不合格;若焊球殘留20%~50%,則表明分子間擴散充分,焊球剪切力合格。金球剪切力測試如圖所示。
根據(jù)金絲球焊的鍵合原理和工作過程,選取了鍵合壓力、超聲功率、超聲時間、加熱臺溫度等關(guān)鍵因素進行分析,得出金絲球焊是多種因素作用實現(xiàn)的,確定了設(shè)備的最優(yōu)參數(shù),
在微組裝工藝中,常見的鍵合方式有兩種,分別是:楔形鍵合(Wedge bonding)和球形鍵合(Ball bonding),其中球焊經(jīng)常采用陶瓷劈刀,球焊具有任意方向拱弧、可靠性高、一致性好的特點,因而廣泛應(yīng)用于微電子產(chǎn)品當(dāng)中,通過設(shè)備的測試,并提出了改善金絲球焊工藝的方法。
推拉力測試儀系統(tǒng)可依據(jù)樣品特性,快速自動圖形匹配并精準(zhǔn)定位,測試過程中無需人工操作定位,大大提高了系統(tǒng)整體測量精度,節(jié)省用戶人工成本。自主開發(fā)的自動上下料系統(tǒng),快速精準(zhǔn)取送料,并有自動運行狀態(tài)指示,用戶只需要將料盒放置好一-鍵測試,等待測試結(jié)束即可。
型號規(guī)格:
1、拉力測試常用量程選擇:100g,200g,1kg,5kg,10kg,20kg,測試精度0.1%或更高;;
2、推力測試常用量程選擇:250g,1kg,5Kg,20kg,100kg,測試精度0.1%或更高;;
3、軟件可測試項目:芯片推力測試、金線拉力測試,金球推力測試;
4、X 軸:有效行程≥100mm,最大速度≥5 毫米/秒,分辯率≤0.1μm;
5、Y 軸:有效行程≥100mm,最大速度≥5 毫米/秒,分辯率≤00.1μm;
6、Z 軸:有效行程≥100mm,最大速度≥7 毫米/秒,分辯率≤00.1μm;
7、Z 軸測試最小定位高度:≤1μm;
8、平臺夾具:平臺可共享各種夾具,夾具可360度旋轉(zhuǎn);
9、四軸運動平臺,采用進口傳動部件,確保機臺高速、長久穩(wěn)定運行;
10、機器自帶電腦windows 操作系統(tǒng),軟件操作簡單,可顯示測試數(shù)據(jù)及力值分布曲線;
11、顯微鏡:1~60 倍或更高;
12、壓縮空氣:4.5~6Bar;
13、真空供應(yīng):550mm Hg;
14、外形尺寸(參考):寬W430mm*深D665mm*高H790mm;
15、重量(參考):95KG;
16、電源:220V±5%,50-60HZ;
17、功率:1KW/4.5A;
18、其他:配套推、拉力測試案例耗材不少于3項,每個測試項目配套至少50個可測試樣本。