Introducere
În domeniul proiectării pachetului, Mai ales în legarea sârmei (WB) tehnologie, definiția deschiderii pad -ului (BPO) este un pas crucial. Un BPO rezonabil poate nu numai să asigure stabilitatea procesului de lipire, ci și să optimizeze performanța generală a pachetului. Acest articol va aprofunda modul în care se definește științific dimensiunea BPO în pachetele Wire Bonding prin analize teoretice și calcule practice.
Context Introducere
În timp ce scria un articol despre compușii intermetalici (IMC) recent, Am dat peste o lucrare care discuta relația dintre diametrul sârmei și Free Air Ball (FAB) dimensiune. Lucrarea a concluzionat că împerecherea optimă are loc atunci când diametrul FAB este de două ori mai mare decât diametrul firului.. Această descoperire mi-a stârnit gândirea profundă despre definirea BPO.
Confuzia inițială în definirea BPO
Acum trei ani, când m-am aventurat prima dată în domeniul designului de pachete, prima întrebare pe care am întâlnit-o a fost: pentru sârmă de aur de 25um, care ar trebui să fie dimensiunea BPO? Deși aveam ani de experiență în WB, această întrebare de inginerie inversă reprezenta încă o provocare.
Relația optimă între FAB și diametrul bilei
Pentru a răspunde la această întrebare, haideți mai întâi să explorăm relația dintre FAB optim și diametrul bilei. Mai jos este o diagramă trimisă mie de un prieten specializat în WB, ilustrând relația dintre diametrul mingii FAB și bilele decentrate:
<img src=”https://example.com/fab-off-center-ball-chart.png” />
Din diagramă, putem trage următoarele concluzii:
- FAB optim este de două ori diametrul firului (WD), Adică, X1:X2 se apropie 1:1.
- Diametrele mai mici ale sârmei sunt mai predispuse la bilele decentrate.
- O minge cu un X1:Raportul X2 mai mare decât 2:1 este considerată o minge decentrată. Prin urmare, când diametrul firului este mai mare de 0,8 mil, se recomandă ca diametrul bilei să fie între 1.6WD și 2.0WD. Când diametrul firului scade la 0,6 mil, acest interval se restrânge la 1.7WD la 2.0WD.
Analiza formulelor și parametrilor SPT
Cu intervalul optim de diametru al bilei stabilit, putem calcula dimensiunea optimă a mingii folosind o formulă furnizată de SPT (un furnizor renumit de echipamente de ambalare a semiconductoarelor). Formula introduce mai mulți parametri de pană, inclusiv H (înălțimea panei), CD (diametrul panei), CA (unghiul panei), MBD (diametrul mingii), și MBH (grosimea mingii).
Valori optime de referință ale parametrilor
H: Valoarea optimă este 1.4 ori diametrul firului, cu un minim de 1.2 ori. Prea mic poate cauza dificultăți în alimentarea sârmei în timpul buclei, în timp ce prea mare poate provoca instabilitate în buclă. Prin urmare, pentru produse cu arcuri dense de sârmă, H este adesea luat ca 1.2WD sau 1.3WD.
CD: În procesele WB, FAB este egal cu CD. Această potrivire a dimensiunilor permite teșirii CD-ului să prindă FAB mai sigur în timpul lipirii, prevenirea alunecării mingii și a anomaliilor rezultate.
CA: Funcționează în primul rând pentru a prinde mingea FAB și influențează formarea mingii și producția de energie la sfârșitul procesului. CA obișnuite includ 70°, 90°, și 120°, cu 90° fiind cea mai convențională, 70° pentru bile mici, și 120° pentru bile mari.
MBD și MBH: diametrul și grosimea bilei. Formula empirică MBH/MBD=0,18~0,3, de obicei 0.25 este luată ca valoare de referință. La acest raport, este ușor să obțineți o suprafață de fund relativ plată a mingii, ceea ce este mai important pentru ameliorarea fisurilor si obtinerea IMC uniforma.
Exemplu de calcul al mărimii BPO
Mai jos luăm ca exemplu diametrul firului de 20um pentru a calcula valoarea BPO recomandată.
Definiți dimensiunea FAB
Selectați dimensiunea FAB în intervalul 1.6WD~2.0WD. Dacă cipul are suficientă zonă rezervată, selectați direct 2.0WD; dacă doriți să obțineți cea mai bună rentabilitate, puteți lua valoarea medie 1.8WD. În acest moment, X1:X2 este despre 1.5, care este mai ușor de implementat depanarea procesului. Să luăm ca exemplu 1.8WD, adică, FAB este 36um.
Calculați CD-ul
FAB=CD+1um este de obicei luat, ținând cont de toleranța dimensiunii mingii echipamentului. Prin urmare, CD-ul este luat ca 35um.
Determinați alți parametri
H: Luați 1.4WD, adică, 28unul.
CA: Luați cea mai comună 90°.
MBH/MBD: Ia 0.25.
Calculați MBD și dimensiunea aluminiului extrudat
Conform formulei de mai sus, se poate calcula că MBD este aproximativ egal cu 44um. In ceea ce priveste aluminiul extrudat, dacă nu există experiență de procesare, dimensiunea aluminiului extrudat poate fi definită ca dimensiunea bilei plus 2 ~ 3um pe fiecare parte. Aici luăm direct 3um.
Luați în considerare toleranța echipamentului
Toleranța echipamentului se referă în principal la precizia de sudare a X/Y, care combină precizia motorului bancului de lucru al echipamentului în sine, acuratețea recunoașterii obiectivului, și scuturarea produsului în timpul procesării. Precizia echipamentelor WB principale de pe piață este acum marcată ca ±2um~±2.5um, așa că o luăm direct pe cea mai mare.
Calculați dimensiunea BPO
In sfarsit, cea mai bună dimensiune BPO potrivită pentru firul de 20um este 55um.
Precauții și rezumat
Diferența dintre sârmă de aur și sârmă de cupru: Sârma de aur și sârma de cupru au diferențe uriașe în depanarea extrudarii aluminiului și depanarea dificultăților de sudare. Parametrii luați în acest articol sunt toți valori intermediare, şi se bazează pe faptul că cunoştinţele de prelucrare a propriilor produse sunt 0. Dacă întâmpinați probleme practice, puteți selecta splittere cu parametri diferiți pentru depanarea procesului.
Limitări ale regulilor de proiectare ale fabricilor de ambalaje: Regulile de proiectare furnizate de fabricile de ambalare sunt de obicei marcate la limita capacităților lor de proces. Prin urmare, riscurile trebuie evaluate cu atenție atunci când le folosesc.
Sunt implementate soluții bine motivate și bine fundamentate: Când o soluție este implementată, trebuie să fie bine întemeiată și riscurile ulterioare trebuie evaluate și judecate. În acest fel, chiar dacă apar factori externi neaşteptaţi, echipa le poate accepta.
