So definieren Sie die Bondpad-Öffnung wissenschaftlich (BPO) Größe in Drahtbondpaketen?

Einführung

Im Bereich Verpackungsdesign, insbesondere beim Drahtbonden (WB) Technologie, die Definition der Bond-Pad-Öffnung (BPO) ist ein entscheidender Schritt. Ein vernünftiger BPO kann nicht nur die Stabilität des Bindungsprozesses sicherstellen, sondern auch die Gesamtleistung des Pakets optimieren. Dieser Artikel wird sich darüber befassen.

Hintergrundeinführung

Beim Schreiben eines Artikels über intermetallische Verbindungen (IMC) kürzlich, Ich stieß auf ein Papier, das die Beziehung zwischen Drahtdurchmesser und freier Luftkugel diskutierte (Fabelhaft) Größe. Das Papier kam zu dem Schluss, dass die optimale Paarung auftritt, wenn der Fab -Durchmesser doppelt so groß ist. Dieser Befund löste mein tiefes Nachdenken über die Definition von BPO aus.

Anfängliche Verwirrung bei der Definition von BPO

Vor drei Jahren, Als ich mich zum ersten Mal in das Gebiet des Packungsdesigns wagte, Die erste Frage, die ich begegnete: Für 25um Golddraht, Was sollte die BPO -Größe sein?? Obwohl ich jahrelange WB -Erfahrung hatte, Diese Frage umgekehrte Engineering stellte immer noch eine Herausforderung dar.

Optimale Beziehung über Fab- und Balldurchmesser

Um diese Frage zu beantworten, Lassen Sie uns zunächst die Beziehung zwischen dem optimalen Fab und Balldurchmesser untersuchen. Unten ist ein Diagramm, das mir von einem Freund gesendet wird, der sich auf WB spezialisiert hat, Veranschaulichung der Beziehung zwischen fabelhaftem Balldurchmesser und Off-Center-Kugeln:

<img src =”https://example.com/fab-off-center-ball-chart.png” />

Aus dem Diagramm, Wir können die folgenden Schlussfolgerungen ziehen:

1. Der optimale Fab ist doppelt so groß wie der Drahtdurchmesser (Wd), d.h., X1:X2 nähert sich 1:1.
2. Kleinere Drahtdurchmesser sind anfälliger für Off-Center-Kugeln.
3. Ein Ball mit einem x1:X2 -Verhältnis größer als 2:1 wird als Off-Center-Ball angesehen. daher, Wenn der Drahtdurchmesser größer als 0,8 Mio. ist, Es wird empfohlen, dass der Balldurchmesser zwischen 1,6WD und 2,0WD liegt. Wenn der Drahtdurchmesser auf 0,6 Mio. fällt, Dieser Bereich verengt sich auf 1,7WD auf 2.0WD.

SPT -Formel und Parameteranalyse

Mit dem optimalen Kugeldurchmesserbereich festgelegt, Wir können die optimale Kugelgröße mit einer von SPT bereitgestellten Formel berechnen (Ein renommierter Lieferant für Halbleiterverpackungsgeräte). Die Formel führt mehrere Keilparameter ein, einschließlich h (Keilhöhe), CD (Keildurchmesser), Ca. (Keilwinkel), MBD (Kugeldurchmesser), und Mbh (Kugeldicke).

Optimale Parameterreferenzwerte

H: Der optimale Wert ist 1.4 mal den Drahtdurchmesser, mit einem Minimum von 1.2 mal. Zu klein kann Schwierigkeiten bei der Drahtfütterung während des Schleifens verursachen, zu groß kann eine Instabilität beim Schleifen verursachen. daher, Für Produkte mit dichten Drahtbögen, H wird oft als 1,2WD oder 1,3WD angesehen.

CD: In WB -Prozessen, Fab gleich CD. Diese Größenübereinstimmung ermöglicht es der Kräfte der CD, die Fabrik während der Bindung sicherer zu greifen, Verhinderung des Ballschlägers und der daraus resultierenden Anomalien.

Ca.: In erster Linie bewirkt die fabelhafte Kugel und beeinflusst die Kugelformung und die Energieabgabe am Prozessende. Gemeinsame CAS umfassen 70 °, 90°, und 120 °, mit 90 ° die konventionellsten sein, 70° für kleine Kugeln, und 120 ° für große Kugeln.

MBD und MBH: Kugeldurchmesser und Kugeldicke. Die empirische Formel MBH/MBD = 0,18 ~ 0,3, normalerweise 0.25 wird als Referenzwert angenommen. In diesem Verhältnis, Es ist leicht, eine relativ flache Bodenoberfläche des Balls zu erhalten, Das ist wichtiger, um Risse zu verbessern und einheitliche IMC zu erhalten.

Beispielberechnung der BPO -Größe

Im Folgenden nehmen wir den 20UM -Drahtdurchmesser als Beispiel, um den empfohlenen BPO -Wert zu berechnen.

Fabische Größe definieren

Wählen Sie die FAB -Größe im Bereich von 1,6WD ~ 2,0WD aus. Wenn der Chip ausreichend reserviertem Bereich hat, Wählen Sie direkt 2.0WD; Wenn Sie die beste Kostenwirksamkeit erhalten möchten, Sie können den mittleren Wert 1.8WD nehmen. Zu diesem Zeitpunkt, X1:X2 geht es um 1.5, Das ist einfacher zu implementieren Prozessdebuggen. Nehmen wir als Beispiel 1,8WD, das heißt, Fab ist 36um.

CD berechnen

Fab = cd+1um wird normalerweise genommen, Unter Berücksichtigung der Toleranz der Gerätekugelgröße. daher, CD wird als 35um angenommen.

Bestimmen Sie andere Parameter

H: Nehmen Sie 1,4WD, das heißt, 28eins.
Ca.: Nehmen Sie die häufigsten 90 °.
MBH / MBD: Nehmen 0.25.
Berechnen Sie MBD und extrudierte Aluminiumgröße
Nach der obigen Formel, Es kann berechnet werden, dass MBD ungefähr 44um entspricht. In Bezug auf extrudiertes Aluminium, Wenn es keine Verarbeitungserfahrung gibt, Die extrudierte Aluminiumgröße kann als Kugelgröße plus 2 ~ 3um auf jeder Seite definiert werden. Hier nehmen wir direkt 3um.

Betrachten Sie die Ausrüstungstoleranz

Ausrüstungstoleranz bezieht sich hauptsächlich auf die Schweißgenauigkeit von x/y, Dies kombiniert die Genauigkeit des Workbench -Motors des Geräts selbst, die Genauigkeit der Linsenerkennung, und das Schütteln des Produkts während der Verarbeitung. Die Genauigkeit der Mainstream -WB -Geräte auf dem Markt ist jetzt als ± 2 ~ ± 2,5 ° m groß gekennzeichnet, Also nehmen wir direkt die größere.

Berechnen Sie die BPO -Größe

Endlich, Die beste BPO -Größe, die für den 20UM Draht geeignet ist, ist 55um.

Vorsichtsmaßnahmen und Zusammenfassung

Der Unterschied zwischen Golddraht und Kupferdraht: Golddraht und Kupferdraht haben große Unterschiede beim Debuggen von Aluminium -Extrusion und Schweißen Schwierigkeitsgrad Debugging. Die in diesem Artikel entnommenen Parameter sind alle Zwischenwerte, und basieren auf der Tatsache, dass das Verarbeitungskenntnis ihrer eigenen Produkte ist 0. Wenn Sie auf praktische Probleme stoßen, Sie können Splitter mit unterschiedlichen Parametern für das Prozessdebuggen auswählen.

Einschränkungen der Designregeln von Verpackungsfabriken: Die von Verpackungsfabriken bereitgestellten Entwurfsregeln sind in der Regel an die Grenze ihrer Prozessfunktionen gekennzeichnet. daher, Risiken müssen bei der Verwendung sorgfältig bewertet werden.

Begründete und begründete Lösungen werden umgesetzt: Wenn eine Lösung implementiert wird, Es muss begründet sein und die nachfolgenden Risiken müssen bewertet und beurteilt werden. Auf diese Weise, Auch wenn unerwartete externe Faktoren auftreten, Das Team kann sie akzeptieren.