WB焊线工艺技术资料.ppt
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1、WIRE BONDER教育资料教育资料 Wire Bond工程是Lead Frame上的Chip与Lead Frame之间用Gold Wire连接的工程.Wire Bond的方式 TCB(Thermo Compression Bonding)利用Temp、Force、Time三种参数进行的热压着方式.TSB(Thermo Sonic Bonding)现阶段一般使用的Bonding方式.即除Temp、Force、Time三个要素以外,追加超声波振动的方式.利用Ultrasonic Energy,实现高速度、高质量的 Bonding方式.次目次目设备概要设备概要2.Bonding 过程过程3.Wi
2、re Bonding用用Capillary4.Cut Wire Clamp&Spark Rod调整调整5.Wire Pull Test Position6.Wire Bond的安定化的安定化 Bonding head XY 工作台 搬运器 Loader Unloader Wire 供给 监视器台 控制面板 框架(控制箱)1.设备构造设备构造WORK TOUCHPAD 表面清洁度Bonding部位L/F是否变形变形后影响Bonding部位的固定Al/Au原子的扩散增大提高Bonding时的结合能力提高原子之间的再结合能力Initial BallPAD 材质软化塑性增大加热Ultrasonic E
3、nergy超声波振超声波振动荷重荷重原子之原子之间的的扩散接合散接合2-1.BALL BONDING 的过程的过程12345678Z-Axis Moving1st Tool HeightZ-Axis Origin Height1st Search l Height2nd Tool Height2nd Search l HeightFeed UpSpark UpSpark HeightUSPressCut ClampSpark1st US Time2nd US Time1st Bond Press1st Search Press2nd Search Press2nd Bond PressFeed
4、Spark PowerSpark Time2-2.Bonding Parameter&TimingWD:Wire Diameter(WIRE 直径)H:Hole Diameter(Hole 直径)CD:Diameter(CHAPER 直径)CA:Chamfer Angle(CHAMFER 角度)OR:Outer Radius (Outer 半径)FA:Face Angle(FACE 角度)T:Tip 3 3BONDINGBONDING用用 CAPILLARYCAPILLARY3 3CAPILLARYCAPILLARY各部位介绍各部位介绍 (参照参照 SPT SPT 及及 PECOPECO 的设
5、计标准的设计标准)FAHCDTCAWDORCapillary 的各部位的设计分别决定了 CHIP的PAD部位及L/F的STITCH SIZE部位的Bonding状态.HWD3-2.Capillary各部位的设计规格各部位的设计规格 在在Bonding过程中所起的作用过程中所起的作用H:Hole Diameter (Hole 直径)WD:Wire Diameter (Wire 直径)Hole的直径通常为Wire直径的1.31.5倍.其数值决定了Ball Neck部位的直径.TT:Tip Diameter (Tip 直径)Tip直径最直接影响2nd 部位的Bonding表面 积 Tip Diame
6、ter大 2nd Stitch面积大FABICAFAB:Free Air Ball (Initial Ball)Initial Ball的直径通常设定为Wire直径的22.5倍.CD:Chamfer Diameter影响Ball Size&Ball形状ICA:Inside Chamfer Angle (内切面 角度)影响Ball的粘接面积和2nd处的Stitch面积 MBD:Ball DiameterBall的直径为内切面(CD)的11.2倍CDMBDFA FA:Face Angle OR:Outer Radius Capillary的FA&OR规格是影响2nd部位 Bonding形状的主要因
7、素.应该根据Lead Frame的材质及表面的平坦程度 选择最适合FA&OR规格.OR3-3.CAPILLARY PART NUMBER SYSTEMHOW TO ORDER举例介绍Capillary Part Number1570 17 437 GM-20DA.Shank StyleB.Capillary SeriesC.Hole SizeD.Tool LengthE.Tip FinishJ.Optional Cone AngleA.:Capillary躯干部分的类型B.:Capillary系列号C.:Capillary躯干部分的内径D.:Capillary的长度E.:Capillary尖端
8、的表面工艺J.:可选择的锥形角度 Capillary Tip 表面工艺现在我们公司所使用的Capillary Tip表面的工艺分为GM和P两种GM:表面粗糙 优点:在Bonding时,可以更好的传递超声波能量,提高Bonding的效果.缺点:Capillary Tip表面粗糙,容易附着空气中的灰尘及异物,影响Bonding效果,降低使用寿命.P:表面光滑 优点:不易附着灰尘和异物.缺点:对于超声波的传递效果要差一些.o o:共振周波数,:HORN内音数,:波长 例)o:100kHz,v:4,920m/sec,:49.2mm TRANSDUCER的构造和特性(振动子 和 HORN的 振动分布)振
9、幅:B=A(1/2)振幅比(扩大比)1/21/2/2振幅:A/2Node0(-)(+)AA2超声波HORNBLT振子3-4.超声波在超声波在Bonding过程中的应用过程中的应用System BlockCAPILLARY的 振动分布超声波发生器TRANSDUCERCAPILLARYTRANSDUCER-0 +超声波振动CAPILLARY TIP 部位的振幅最大CAPILLARY*重要:超重要:超声声波振動波振動的的安定化安定化Torque Wrench装配Capillary时拧紧Screw,管理TorqueTool冶具冶具管理安装Capillary的長度,专用JIG.3-5.超声波振动在超声波
10、振动在Capillary上的传递方式上的传递方式4-1.Wire Clamp调整方法调整方法1.准备 必要JIG:Tension Gauge(150g):示波器 :扩展板(HDV-550)2.VCM Cooling 调整 确认空气由V-COOL中喷出.移动Z轴,使其位置处于”-4500”.3.负载修正4-1-1.闭合负载修正闭合负载修正 (注意)执行Wire Clamp的程序.【Close Load】ClampTension Gauge 闭合负载表示Clamp由闭合状态到打开状态所需的力.4.Cut Wire Clamp&Spark Rod调整调整 参数设定KEYMAIN1.BONDING S
11、ET UPFEED 如下设定:CLAMP CLOSE:*g 80 g Manual模式下,使用W/C键 执行闭合Clamp的操作.调整VR2 使Tension Gauge的测量结果达到”80g5g”.参数设定 CLAMP CLOSE:*g 10 g Manual模式下,使用W/C键 执行闭合Clamp的操作.调整VR3 使Tension Gauge的测量结果达到”10g2g”.重复步的操作,直至达到满意的测量结果.4-1-2.Open Load 修正修正 【Open Load】ClampTension Gauge Open Load表示Clamp由打开状态到闭合状态所需的力.参数设定KEYMA
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