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劈刀的原理

2022-12-22 17:50:52

1.Wire Bonding 原理 

电路连线,使芯片与封装基板或导线框架完成电路的连线,以发挥电子讯号传输的功能 

Wire Bonding 的分类

按工艺技术: 

1•球形焊接(ball bonding) 

2•楔形焊接 (wedge bonding) 

按焊接原理:

image.png

劈刀

热超声焊的原理: 

对金属丝和压焊点同时加热加超声波,接触面便产生塑性变形,并破坏了界面的

氧化膜,使其活性化,通过接触面两金属之间的相互扩散而完成连接。

Wire Bonding 的四要素: 

•Time(时间) 

•Power(功率) 

•Force(压力) 

•Temperature(温度) 

2•Bonding 用 Wire 

Au WIRE 的主要特性: 

•具有良好的导电性,仅次于银、铜。 

电阻率(μΩ・cm)的比较 

Ag(1.6)<Cu(1.7)<Au(2.3)<Al(2.7) 

•具有较好的抗氧化性 。 

•具有较好的延展性,便于线材的制作。常用 Au 

 Wire 直径为 23μm,25 μm,30 μm 

•具有对热压缩 Bonding 最适合的硬度 

•具有耐树脂 Mold 的应力的机械强度 

•成球性好(经电火花放电能形成大小一致的金球) 

•高纯度(4N:99.99%)


劈刀



3•Bonding 用 Capillary 

Capillary 的选用: 

Hole 径(H) 

Hole 径是由规定的 Wire 径WD(Wire Diameter)来决定 H=1.2~1.5WD


劈刀


Capillary 主要的尺寸: 

H: Hole Diameter (Hole 径) 

T:Tip Diameter 

B:Chamfer Diameter(orCD) 

IC:Inside Chamfer 

IC ANGLE:Inside Chamfer Angle 

FA:Face Angle (Face 角) 

OR:Outside Radius

劈刀


a 15(15XX):直径 1/16 inch (约 1.6mm),标准氧化铝陶瓷 

b XX51:capillary 产品系列号 

c 18:Hole Size 直径为 0.0018 in.(约 46μm ) 

d 437:capillary 总长 0.437 in.(约 11.1mm) 

e GM:capillary tip 无抛光; (P:capillary tip 有抛光) 

f 50:capillary tip 直径 T 值为 0.0050 in. (约 127μm)

g 4: IC 为 0.0004 in. (约 10μm) 

h 8D:端面角度 face angle 为 8° 

i 10:外端半径 OR 为 0.0010 in.(约 25μm) 

j 20D:锥度角为 20° 

k CZ1:材质分类,分 CZ1,CZ3,CZ8 三种系列


劈刀


Capillary 尺寸对焊线质量的影响: 

1• Chamfer 径(CD) 

Chamfer 径过于大的话、Bonding 强度越弱,易造成虚焊.


劈刀

2• Chamfer 角(ICA ) 

Chamfer 角:小→Ball Size:小 

Chamfer 角:大→Ball Size:大


劈刀


将 Chamfer 角由 90°变更为 120°可使 Ball 形状变大,随之 Ball 的宽度变宽、与

Pad 接合面积也能变宽。


劈刀


3• OR(Outer Radius)及 FA(Face Angle):对 Hill Crack、Capillary 的 OR

(Outer Radius)及 FA(Face Angle)的数值是重要影响因素。


劈刀


FA(Face Angle)0°→8°变更

FA 0°→8°的变更并未能增加 Wire Pull 的测试强度,但如下图所示,能够增加

2nd Neck 部的稳定性。


劈刀


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