Come definire scientificamente l'apertura del cuscinetto adesivo (BPO) Dimensioni nei pacchetti di wire bonding?

Introduzione

Nel campo della progettazione del pacchetto, Soprattutto nel legame a filo (Wb) tecnologia, La definizione di apertura del bond pad (BPO) è un passo cruciale. Un BPO ragionevole non può solo garantire la stabilità del processo di legame, ma ottimizzare anche le prestazioni complessive del pacchetto. Questo articolo approfondirà come definire scientificamente la dimensione BPO nei pacchetti di legame a filo attraverso l'analisi teorica e i calcoli pratici.

Introduzione di sfondo

Mentre scrivi un articolo sui composti intermetallici (IMC) recentemente, Mi sono imbattuto in un documento discutendo della relazione tra diametro del filo e sfera d'aria libera (FAB) misurare. La carta ha concluso che l'accoppiamento ottimale si verifica quando il diametro FAB è due volte il diametro del filo. Questa scoperta ha scatenato il mio profondo pensiero di definire BPO.

Confusione iniziale nella definizione di BPO

Tre anni fa, Quando mi sono avventurato per la prima volta nel campo della progettazione del pacchetto, La prima domanda che ho incontrato è stata: per filo d'oro 25um, Cosa dovrebbe essere la dimensione BPO? Anche se ho avuto anni di esperienza WB, Questa domanda di ingegneria inversa rappresentava ancora una sfida.

Rapporto ottimale di diametro favoloso e sfera

Per rispondere a questa domanda, Esploriamo per la prima volta la relazione tra il FAB ottimale e il diametro della palla. Di seguito è riportato un grafico inviato da un amico specializzato in WB, Illustrare la relazione tra diametro della palla favolosa e palline fuori cancro:

<img src =”https://Esempio.com/Fab-Off-Center-Ball-Chart.png” />

Dal grafico, Possiamo trarre le seguenti conclusioni:

1. Il Fab ottimale è il doppio del diametro del filo (Wd), i.e., X1:X2 approcci 1:1.
2. I diametri di filo più piccoli sono più inclini alle sfere fuori centro.
3. Una palla con un x1:Rapporto x2 maggiore di 2:1 è considerato una palla fuori cancro. Perciò, Quando il diametro del filo è maggiore di 0,8 mil, Si consiglia il diametro della sfera tra 1,6WD e 2,0WD. Quando il diametro del filo scende a 0,6 mil, Questa gamma si restringe da 1,7WD a 2,0WD.

Formula SPT e analisi dei parametri

Con la gamma ottimale del diametro della sfera stabilita, Possiamo calcolare la dimensione ottimale della palla usando una formula fornita da SPT (Un rinomato fornitore di attrezzature per l'imballaggio a semiconduttore). La formula introduce più parametri di cuneo, Compreso h (altezza del cuneo), CD (Diametro a cuneo), CA (Angolo di cuneo), MBD (diametro a sfera), e mbh (Spessore della sfera).

Valori di riferimento dei parametri ottimali

H: Il valore ottimale è 1.4 volte il diametro del filo, con un minimo di 1.2 volte. Troppo piccolo può causare difficoltà nell'alimentazione dei fili durante il looping, mentre troppo grande può causare instabilità nel looping. Perciò, Per prodotti con archi filo densi, H è spesso preso come 1,2WD o 1,3WD.

CD: Nei processi WB, FAB è uguale al CD. Questa corrispondenza delle dimensioni consente alla smussatura del CD di afferrare il favoloso più sicuro durante il legame, prevenire lo slittamento della palla e le anomalie risultanti.

CA: Funziona principalmente per afferrare la palla favolosa e influenza la modellatura della palla e la produzione di energia alla fine del processo. Le CA comuni includono 70 °, 90°, e 120 °, con 90 ° è il più convenzionale, 70° per piccole sfere, e 120 ° per le sfere di grandi dimensioni.

MBD e MBH: Diametro a sfera e spessore della sfera. La formula empirica MBH/MBD = 0,18 ~ 0,3, Generalmente 0.25 è preso come valore di riferimento. A questo rapporto, È facile ottenere una superficie inferiore relativamente piatta della palla, che è più importante per migliorare le fessure e ottenere IMC uniforme.

Esempio di calcolo della dimensione BPO

Di seguito prendiamo il diametro del filo 20um come esempio per calcolare il valore BPO consigliato.

Definire le dimensioni Fab

Seleziona la dimensione Fab all'interno dell'intervallo di 1,6WD ~ 2,0WD. Se il chip ha un'area riservata sufficiente, Selezionare direttamente 2.0WD; Se vuoi ottenere la migliore efficacia dei costi, Puoi prendere il valore medio 1.8WD. In questo momento, X1:X2 è circa 1.5, che è più facile implementare il debug del processo. Prendiamo 1,8WD come esempio, questo è, Fab è 36um.

Calcola il CD

FAB = CD+1UM viene solitamente preso, tenendo conto della tolleranza delle dimensioni della palla dell'attrezzatura. Perciò, Il CD è preso come 35um.

Determinare altri parametri

H: Prendi 1.4WD, questo è, 28uno.
CA: Prendi il 90 ° più comune.
MBH / MBD: Prendere 0.25.
Calcola MBD e dimensioni di alluminio estruso
Secondo la formula sopra, Si può calcolare che MBD è approssimativamente uguale a 44um. Per quanto riguarda l'alluminio estruso, Se non c'è esperienza di elaborazione, La dimensione dell'alluminio estrusa può essere definita come dimensione della sfera più 2 ~ 3um su ciascun lato. Qui prendiamo direttamente il 3um.

Prendi in considerazione la tolleranza dell'attrezzatura

La tolleranza dell'attrezzatura si riferisce principalmente all'accuratezza della saldatura di X/Y, che combina l'accuratezza del motore da lavoro dell'attrezzatura stessa, la precisione del riconoscimento delle lenti, e lo agitazione del prodotto durante la lavorazione. L'accuratezza dell'attrezzatura WB tradizionale sul mercato è ora contrassegnata come ± 2um ~ ± 2,5um, Quindi prendiamo direttamente quello più grande.

Calcola la dimensione BPO

Finalmente, La migliore dimensione BPO adatta per il filo 20um è 55um.

Precauzioni e riassunto

La differenza tra filo d'oro e filo di rame: Il filo di oro e il filo di rame hanno enormi differenze nel debug di estrusione in alluminio e difficoltà di saldatura. I parametri presi in questo articolo sono tutti valori intermedi, e si basano sul fatto che la conoscenza di elaborazione dei propri prodotti è 0. Se riscontri problemi pratici, È possibile selezionare splitter con parametri diversi per il debug del processo.

Limitazioni delle regole di progettazione delle fabbriche di imballaggi: Le regole di progettazione fornite dalle fabbriche di imballaggio sono generalmente contrassegnate al limite delle loro capacità di processo. Perciò, I rischi devono essere attentamente valutati quando li usi.

Vengono implementate soluzioni ben stagionate e ben fondate: Quando viene implementata una soluzione, deve essere fondato e i rischi successivi devono essere valutati e giudicati. In questo modo, anche se si verificano fattori esterni inaspettati, La squadra può accettarli.