Como definir cientificamente a abertura do Bond Pad (BPO) Tamanho em pacotes de ligação de fios?

Introdução

No campo do design de embalagens, especialmente em ligação de fios (Banco Mundial) tecnologia, a definição de abertura do Bond Pad (BPO) é um passo crucial. Um BPO razoável pode não apenas garantir a estabilidade do processo de colagem, mas também otimizar o desempenho geral da embalagem. Este artigo irá se aprofundar em como definir cientificamente o tamanho do BPO em pacotes de Wire Bonding por meio de análises teóricas e cálculos práticos.

Introdução básica

Ao escrever um artigo sobre Compostos Intermetálicos (CMI) recentemente, Me deparei com um artigo discutindo a relação entre o diâmetro do fio e a bola de ar livre (FABULOSO) tamanho. O artigo concluiu que o emparelhamento ideal ocorre quando o diâmetro FAB é duas vezes o diâmetro do fio. Essa descoberta despertou meu pensamento profundo sobre a definição de BPO.

Confusão inicial na definição de BPO

Há três anos, quando me aventurei pela primeira vez no campo do design de embalagens, a primeira pergunta que encontrei foi: para fio de ouro 25um, qual deve ser o tamanho do BPO? Embora eu tivesse anos de experiência no WB, esta questão da engenharia reversa ainda representava um desafio.

Relação ideal entre FAB e diâmetro da esfera

Para responder a esta pergunta, vamos primeiro explorar a relação entre o FAB ideal e o diâmetro da esfera. Abaixo está um gráfico que me foi enviado por um amigo especialista em WB, ilustrando a relação entre o diâmetro da esfera FAB e as esferas descentralizadas:

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

Do gráfico, podemos tirar as seguintes conclusões:

1. O FAB ideal é o dobro do diâmetro do fio (WD), Ou seja,, X1:Abordagens X2 1:1.
2. Diâmetros de fio menores são mais propensos a esferas descentralizadas.
3. Uma bola com um X1:Razão X2 maior que 2:1 é considerada uma bola descentralizada. Portanto, quando o diâmetro do fio é maior que 0,8mil, o diâmetro da esfera é recomendado entre 1,6WD e 2,0WD. Quando o diâmetro do fio cai para 0,6mil, esta faixa diminui para 1.7WD a 2.0WD.

Fórmula SPT e análise de parâmetros

Com a faixa ideal de diâmetro de esfera estabelecida, podemos calcular o tamanho ideal da bola usando uma fórmula fornecida pela SPT (um renomado fornecedor de equipamentos de embalagem de semicondutores). A fórmula introduz vários parâmetros de cunha, incluindo H (altura da cunha), CD (diâmetro da cunha), CA (ângulo de cunha), MBD (diâmetro da bola), e MBH (espessura da bola).

Valores ideais de referência de parâmetros

H: O valor ideal é 1.4 vezes o diâmetro do fio, com um mínimo de 1.2 vezes. Muito pequeno pode causar dificuldades na alimentação do fio durante o looping, embora muito grande possa causar instabilidade no loop. Portanto, para produtos com arcos de arame densos, H é frequentemente considerado 1.2WD ou 1.3WD.

CD: Nos processos do BM, FAB é igual a CD. Esta correspondência de tamanho permite que o bisel do CD agarre o FAB com mais segurança durante a colagem, evitando o deslizamento da bola e anomalias resultantes.

CA: Funciona principalmente para segurar a bola FAB e influencia o formato da bola e a produção de energia no final do processo. CAs comuns incluem 70°, 90°, e 120°, sendo 90° o mais convencional, 70° para bolinhas pequenas, e 120° para bolas grandes.

MBD e MBH: diâmetro da bola e espessura da bola. A fórmula empírica MBH/MBD=0,18~0,3, geralmente 0.25 é tomado como valor de referência. Nesta proporção, é fácil obter uma superfície inferior relativamente plana da bola, o que é mais importante para melhorar fissuras e obter IMC uniforme.

Exemplo de cálculo do tamanho do BPO

Abaixo tomamos o diâmetro do fio de 20um como exemplo para calcular seu valor de BPO recomendado.

Definir tamanho FAB

Selecione o tamanho FAB dentro da faixa de 1,6WD~2,0WD. Se o chip tiver área reservada suficiente, selecione diretamente 2.0WD; se você deseja obter o melhor custo-benefício, você pode pegar o valor médio 1.8WD. Neste momento, X1:X2 é sobre 1.5, que é mais fácil de implementar a depuração do processo. Vamos pegar o 1.8WD como exemplo, aquilo é, FAB é 36um.

Calcular CD

FAB = CD + 1um geralmente é usado, levando em consideração a tolerância do tamanho da esfera do equipamento. Portanto, CD é considerado 35um.

Determine outros parâmetros

H: Pegue 1.4WD, aquilo é, 28um.
CA: Pegue os 90° mais comuns.
MBH/MBD: Pegar 0.25.
Calcular MBD e tamanho de alumínio extrudado
De acordo com a fórmula acima, pode-se calcular que MBD é aproximadamente igual a 44um. Em relação ao alumínio extrudado, se não houver experiência de processamento, o tamanho do alumínio extrudado pode ser definido como o tamanho da bola mais 2 ~ 3um de cada lado. Aqui pegamos diretamente 3um.

Considere a tolerância do equipamento

A tolerância do equipamento refere-se principalmente à precisão de soldagem de X/Y, que combina a precisão do motor de bancada do próprio equipamento, a precisão do reconhecimento da lente, e a agitação do produto durante o processamento. A precisão dos principais equipamentos WB no mercado agora está marcada como ±2um~±2,5um, então pegamos diretamente o maior.

Calcular o tamanho do BPO

Finalmente, o melhor tamanho de BPO adequado para o fio de 20um é 55um.

Precauções e resumo

A diferença entre fio de ouro e fio de cobre: O fio de ouro e o fio de cobre têm enormes diferenças na depuração de extrusão de alumínio e na depuração de dificuldade de soldagem. Os parâmetros considerados neste artigo são todos valores intermediários, e baseiam-se no fato de que o conhecimento do processamento de seus próprios produtos é 0. Se você encontrar problemas práticos, você pode selecionar divisores com parâmetros diferentes para depuração de processo.

Limitações das regras de design das fábricas de embalagens: As regras de design fornecidas pelas fábricas de embalagens são geralmente marcadas até o limite de suas capacidades de processo. Portanto, os riscos devem ser cuidadosamente avaliados ao usá-los.

Soluções bem fundamentadas e bem fundamentadas são implementadas: Quando uma solução é implementada, deve ser bem fundamentado e os riscos subsequentes devem ser avaliados e julgados. Desta maneira, mesmo que ocorram fatores externos inesperados, a equipe pode aceitá-los.