WireBond工作基本知识介绍
wirebond工艺术语介绍
wirebond工艺术语介绍Wirebond工艺术语是指在集成电路封装过程中使用的一种连接技术，通过金属线将芯片与封装基座之间进行电气连接。
本文将介绍一些常见的Wirebond工艺术语。
1. Wirebond：Wirebond是指通过焊线将芯片与封装基座之间进行电气连接的过程。
这种连接方式可以实现高密度的连接，并且具有可靠性高、成本低等优点。
2. Ball bond：Ball bond是Wirebond过程中的一种常见连接方式。
它通过在芯片金属引脚和基座之间形成一个小球状焊点来实现连接。
3. Wedge bond：Wedge bond是Wirebond过程中的另一种常见连接方式。
它通过将金属线压紧在芯片金属引脚和基座之间的焊脚上来实现连接。
4. Bond pad：Bond pad是芯片上用于连接Wirebond的金属引脚的区域。
它通常是一个金属化的区域，具有良好的导电性。
5. Bonding tool：Bonding tool是用于执行Wirebond过程的工具。
它通常由超声波发生器、焊头和压力传感器等组成。
6. Loop height：Loop height是指Wirebond连接中金属线形成的弯曲部分的高度。
合适的Loop height可以保证连接的可靠性和稳定性。
7. Bonding force：Bonding force是指在Wirebond过程中施加在金属线上的力。
适当的Bonding force可以保证连接的牢固性。
8. Bonding time：Bonding time是指在Wirebond过程中施加在金属线上的时间。
适当的Bonding time可以保证焊点的质量。
9. Wire diameter：Wire diameter是指用于Wirebond连接的金属线的直径。
合适的Wire diameter可以保证连接的可靠性和稳定性。
10. Bonding temperature：Bonding temperature是指在Wirebond过程中施加在金属线上的温度。
wirebond资料
wirebond资料（实用版）目录1.Wirebond 的定义和作用2.Wirebond 的种类和特点3.Wirebond 的应用领域4.Wirebond 的优缺点5.Wirebond 的未来发展趋势正文一、Wirebond 的定义和作用Wirebond，又称为引线键合，是一种将半导体芯片与外部电路连接的技术。
简单来说，它是一种将微小的金属引线与芯片上的焊盘进行键合的方法，从而实现电气连接。
Wirebond 技术在半导体封装和电子产品制造中具有重要作用，它有助于提高芯片的性能、减小封装尺寸以及增强产品的可靠性。
二、Wirebond 的种类和特点根据键合材料的不同，Wirebond 技术可分为金线键合、铝线键合和铜线键合等。
这些技术各自具有以下特点：1.金线键合：金具有优良的导电性和耐腐蚀性，使得金线键合具有较高的电导率和可靠性。
但金线的成本较高，限制了其广泛应用。
2.铝线键合：铝线键合具有较低的成本，且导电性能尚可。
但铝线的耐腐蚀性较差，可能影响键合的可靠性。
3.铜线键合：铜线键合具有较高的导电性和较低的成本。
然而，铜线的耐腐蚀性较差，可能限制其在某些应用领域的发展。
三、Wirebond 的应用领域Wirebond 技术广泛应用于各种半导体封装和电子产品制造中，如：1.集成电路（IC）封装：Wirebond 技术可用于连接 IC 芯片与封装载体，实现电信号的传输。
2.光电子器件制造：Wirebond 技术可用于制造 LED、激光器等光电子器件，提高器件的性能和可靠性。
3.微电子机械系统（MEMS）：Wirebond 技术可用于连接 MEMS 器件与外部电路，实现信号传输和能量传递。
四、Wirebond 的优缺点Wirebond 技术的优点包括：1.高电导率：Wirebond 技术能够实现高电导率的连接，降低电阻损耗。
2.小尺寸：Wirebond 技术可以实现微小的引线连接，有助于提高封装密度和缩小产品尺寸。
Wire Bond 工艺培训
压焊工艺能力
Fine pitch能力
Wire size Bond pad pad pitch double bond
0.7mil
38
0.8mil
43
0.9mil
48
1.0mil
55
1.2mil
60
1.3mil
65
1.5mil
85
2.0mil
105
45
38×80
50
43X100
58
48X120
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压焊的异常案例
Ball Size 功率圈比对：
Ball Size完整无异常
Ball Size不完整有异常
球形功率圈良好无异常 Wire Pell后无Peelling现象 Wire Pell后无脱球现象 Ball Size两边距离Pad 6um Ball Size Z距离在范围内
球形异常/无功率圈 Wire Pell后出现Peelling现象 Wire Pell后有脱球现象 Ball Size两边距离Pad 6um Ball Size Z距离超过范围
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目前压焊线弧难点
横跨芯片线弧（跨芯片线长度大于总线长的70%） 难点： 线弧后面翘不起来，或者不稳定，金线很容 易造成与芯片边缘接触.
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打线方式
正常打线
芯片到管脚连线 芯片到载体连线 载体到管脚连线 管脚到管脚连线
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打线方式
反向打线
反向打线方式 （先在需要焊线 的铝垫上植上一 个金球，再在金 球上打上鱼尾）
24
打线方式
焊点之间互连打线
多个焊点之间相互短接，主要方法是在焊点之间使用 植球进行短接，要求焊点之间间距小于10um;
Wire-Bonding工艺以及基本知识 PPT
Capillary的選用：
Hole径（Ｈ）
Hole径是由规定的Wire径ＷＤ（Wire Diameter)
来決定
H
H=1.2~1.5WD
WD
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
Die 第一焊点搜索速度1st Search Speed 1
3. 第一焊點接触階段
最初的球形影响参数: 接觸压力和预备功率 Impact Force and Standby Power
1/16 inch 總長L
Capillary尺寸對焊線品質的影響：
1. Chamfer径（ＣＤ） Chamfer径过于大的话、Bonding強度越弱，易造成虛焊.
CD
CD
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
2. Chamfer角（ICA ） Chamfer角：小→Ball Size：小 Chamfer角：大→Ball Size：大
1．Wire Bonding原理
IC封裝中電路連接的三種方式： a. 倒裝焊（Flip chip bonding) b. 載帶自動焊（TAB---tape automated bonding) c. 引線鍵合（wire bonding)
Wire Bonding------引線鍵合技術
Wire Bonding的作用
Wire Bonding的四要素： ➢ Time(時間） ➢ Power(功率） ➢ Force(壓力） ➢ Temperature（溫度）
wirebond资料
wirebond资料摘要：一、wirebond 简介1.定义2.应用场景二、wirebond 的种类1.压焊wirebond2.热压wirebond3.超声波wirebond4.激光wirebond三、wirebond 的制造过程1.预处理2.焊接3.固化四、wirebond 的优缺点1.优点a.连接可靠性高b.操作简单c.成本低2.缺点a.适用于小间距连接b.热敏元件不适用五、wirebond 的发展趋势1.高密度封装2.微间距技术3.无铅化正文：wirebond，也称为绑定或焊接，是一种将电子元件之间的导线连接起来的技术。
这种技术广泛应用于电子封装、微电子制造等领域。
根据不同的应用场景和需求，wirebond 有多种种类。
压焊wirebond 是通过压力将导线焊接在元件上的，这种方法操作简单，适用于大规模生产。
热压wirebond 是在高温下通过压力将导线焊接在元件上，这种方法可以获得更好的连接可靠性。
超声波wirebond 是利用超声波振动将导线焊接在元件上，这种方法适用于连接热敏元件。
激光wirebond 是利用激光束将导线焊接在元件上，这种方法可以实现高精度的微间距连接。
wirebond 的制造过程主要包括预处理、焊接和固化三个步骤。
预处理是为了清洁和活化焊接表面，以便于导线和元件之间的焊接。
焊接是将导线焊接在元件上的过程，这一步会根据具体的wirebond 种类选择合适的方法。
固化是为了使焊接点达到足够的强度和稳定性，通常是通过高温加热或紫外线固化等方式。
wirebond 技术有着高连接可靠性、操作简单和成本低等优点，但也存在一定的局限性，比如只适用于小间距连接，热敏元件不适用等。
wirebond学习报告
• •
四、Tranducer 校正
1. 选择Tranducer 校正菜单，移除EFO ，将Tranducer移至加热块中心（停止加热）
2、按步骤进行Z轴掉电，将校正工具左右放置（如图），装上Bo nd force校正工具，用塑料片测试左右两肩的高度差，公差小 于30ENC。如需调整使用固定螺丝，左右调整。（固定螺丝 作用使螺丝在中心位置）
四： I/O and Temp Controller Board（下方左四）
1:普通信号的输入/输出 2:SENSOR 3:Solenoid/Stepper 4:镜头灯光
五：Wire clamp drvier 线夹驱动板 （下方左五）
工作原理：线夹是两块钢片，通过通电变形，实现线夹闭合。
8
上方控制柜： • • • • 上控制柜由三部分组成： 1、 Pneumatics system 2、Wire Feed /BITS Board 3、EFO Box Assy
调整方法： 1、将设备电源关掉 2、松开锁定螺丝，将input gripper 移至最右侧，将螺丝锁 紧，放入校正工具，松开右侧螺丝将位置调好锁紧，此间距即 为135mm，如需调整182mm，将左侧锁定螺丝松开，将input gripper移至左侧即为182mm。
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• 二、轨道喇叭口调整
ICONN新
三、Slider的移除与组装 拆除四个定位螺丝可将Slider移除 ,组装过程注意Slider与TABLE 的间隙，可用塞尺进行验证。组装后保证Heat Block的平坦度及水平。
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5.调整及校正部分
• 一、Indexer爪子的间距 • • • • • • Crossing(材料没凸起) 间距135mm Non- Crossing(材料有凸起)间距182mm
Bonding技术介绍
Ball Bonding(球焊)和 Wedge Bonding (平焊/楔焊)
2.1 Ball Bonding ( 球焊） 金线通过空心夹具的毛细管穿出，然后经过电弧放电使伸出
部分熔化，并在表面张力作用下成球形，然后通过夹具将球压焊 到芯片的电极上，压下后作为第一个焊点，为球焊点，然后从第 一个焊点抽出弯曲的金线再压焊到相应的位置上，形成第二个焊 点，为平焊（楔形）焊点，然后又形成另一个新球用作于下一个 的第一个球焊点。
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6 压焊工艺的评估：
通常，对压焊效果的评估有两种方法： 外观检查及机械测试 6.1 外观检查
外观检查主要通过光学显微镜，电子显微扫描（SEM），X 射线探测等 手段来实现。 SEM 探测图（良好的球焊效果及月牙形的尾部）
Bonding技术介绍
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6.2 机械测试 最常用的机械测试方法有两种： 拉力测试和焊球剪切测试
照明
温湿度
4.3 焊接表面的清洁
金线的储存条件 氩等离子 紫外线
N2 微量的污染都会影响 可靠性和焊接性
溶剂清洁
4.4 压焊金属线的物理性质
金属线的硬度
金属线的拉伸强度
合金成B分onding技术介绍
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Bonding技术介绍
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只有充分考虑以上因素，才能有效控制压焊工序，才能获得高精度， 高可靠性，高强度，和有竞争力价格的压焊产品。
要表现在以下几个方面： 8.2.1 全自动设备已应用于压焊工序 8.2.2 压焊的各项参数都可以精确的进行监控 8.2.3 压焊的速度已达到 100—125ms/焊接 8.2.4 压焊的最小间距已达到 50微米 8.2.5 通过改良压焊头的结构及相应工序，大大提高了压焊的可靠性
wirebond资料
wirebond资料
摘要：
1.什么是wirebond
2.wirebond的分类
3.wirebond的应用领域
4.wirebond的技术发展
5.wirebond的市场前景
正文：
Wirebond是一种微电子连接技术，主要用于将芯片上的导线连接到其他元件，如电容器、电阻器等。
这种技术通过将金属线或带状物粘合到芯片表面，从而实现电气连接。
Wirebond有很多优点，例如制造成本低、连接可靠性高、操作简单等，因此在半导体行业得到了广泛的应用。
Wirebond主要分为两种类型：一种是非屏蔽Wirebond，另一种是屏蔽Wirebond。
非屏蔽Wirebond主要用于低速、低频应用，其结构简单，成本低廉。
而屏蔽Wirebond则主要用于高速、高频应用，其结构更为复杂，成本也更高。
Wirebond的应用领域非常广泛，包括消费电子、通信、汽车电子、医疗设备等。
例如，在智能手机中，Wirebond技术被用于连接主板上的各种芯片和元件。
在医疗设备中，Wirebond则被用于制造可植入式医疗设备，如心脏起搏器等。
近年来，随着半导体技术的不断发展，Wirebond技术也在不断进步。
例
如，新型Wirebond技术可以实现更小的线宽和更高的连接密度，从而满足更高性能的芯片需求。
此外，新型Wirebond材料也在不断开发，以满足不同应用领域的需求。
总的来说，Wirebond技术在半导体行业中具有重要的地位，其应用领域广泛，市场前景也十分广阔。
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Formation of a second bond
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Disconnection of the tail
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什麼是 WIRE BOND
鋁墊
銲金線
DIE
L/F
一. W/B 銲線基本理論 :
1. 目前我們電子產品銲接是採用固態銲接， 所謂固態銲接，就是金屬在未達熔解溫度 下之銲接。決定固態銲接的要素有那些？
二. BONDING (固態銲接)的四大基本要素 : 要如何才能得到最佳的銲接，主要要素如下
A. 壓力。(BOND FORCE) B. 振盪功率。(BOND POWER) C. 銲接時間。(BOND TIME) D. 銲接溫度。(TEMPERATURE)
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Formation of a second bond
REVERSE LOOP
逆打 等速度
留線尾 等速度
燒一個金球
1 ST BOND TIME
KINK HEIGHT 2 ND BOND TIME
TIME 時間
* WIRE BOND *
鋁墊
銲金線
DIE
L/F
Free air ball is captured in the chamfer
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PRESSURE
Ultra Sonic Vibration
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heat
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Capillary rises to loop height position
pad
lead
Capillary rises to loop height position
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Capillary rises to loop height position
過小昨則無法有效排除第一、二層與純鋁 層作密切接合銲接。
金球與鋁墊的銲接模式
壓力 (FORCE) 水氣及雜質 玻璃層
純鋁
振盪 (POWER) 氧化鋁
金球
溫度
二氧化矽層
矽層
溫度
鋁墊SEM側視圖
BONDING 時銲針位置之時序圖
銲 針
RESET 位置
LOOP HEIGHT
TO RESET
高
度
加速度
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Disconnection of the tail
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Formation of a new free air ball
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Wire Bonded
pad lead
Die
課課課課
一、課程目的
THE PURPOSE OF COURSE 建立新 ME 對 W/B 與基本銲接理論之認識
二、學員應學到的知識、技能、方法、標準作業程序、表單
THE KNOWLEDGE, SKILLS, METHODOLOGY, SOP, CHECKLIST THAT TRAINEE WILL LEARN IN CLASS
Free air ball is captured in the chamfer
pad lead
Free air ball is captured in the chamfer
pad
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Free air ball is captured in the chamfer
pad
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Free air ball is captured in the chamfer
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Formation of a first bond
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Formation of a first bond
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Formation of a first bond
PRESSURE
Ultrasonic Vibration
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Formation of a first bond
三. 金球與鋁墊之最佳銲接 :
1. 鋁墊之構造: a. 最上層為少量水氣與雜質 b. 第二層為氧化鋁 c. 第三層才是純鋁 d. 第四層是二氧化鋁 e. 最下層就是矽層
2. 最佳之銲接，就是金球與純鋁密切結合。 故如何運用四大基本要素，掌控最佳配合
時機為學習要旨。 如壓力、振盪過大會造成缺鋁或矽崩
1. 新 ME 應該學習到銲接基本結構 2. 學習到 W/B 銲接的流程與時序
三、此教材適用之對象
THE TARGET PARTICIPATOR 新進 ME
四、訓練後學員評核方式
課程程評核的方法如考試、心得報告、
OJT評鑑表等方式
VALIDATION METHOD: EX EXAMINATION, REPORT, OJT EVALUATION FORM
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Capillary rises to loop height position
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Capillary rises to loop height position
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Formation of a loop
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Formation of a loop
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