BSOB參數(shù)優(yōu)化

1、TianShui HuaTian Technology CO., L 銅線銅線SSBSSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法工藝參數(shù)優(yōu)化方法2 目錄目錄(CONTENTS)(CONTENTS)一、一、完整的銅線完整的銅線SSBSSB解決方案解決方案二、植球（二、植球（BumpBump）后脫焊的解決方法）后脫焊的解決方法三三、第二點(diǎn)拉力（第二點(diǎn)拉力（Stitch pullStitch pull）偏小的解決方法）偏小的解決方法四、第二焊點(diǎn)切線后四、第二焊點(diǎn)切線后SHTL(Short TailSHTL(Short Tail)報(bào)警的解決方法報(bào)警的解決方法五、第二焊點(diǎn)切線后失鋁（五、第二焊點(diǎn)切線后失鋁（Metal Voi

2、dMetal Void）的解決方法）的解決方法六、植球（六、植球（BumpBump）后）后SHTL(Short Tail)SHTL(Short Tail)報(bào)警的解決方法報(bào)警的解決方法七、植球（七、植球（BumpBump）后）后LGTL(Long Tail)LGTL(Long Tail)報(bào)警的解決報(bào)警的解決f f方法方法3實(shí)例銅線實(shí)例銅線SSB展示展示QFN產(chǎn)品（注：以下數(shù)據(jù)均在SPEC之內(nèi)）圖1 銅線SSB展示圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）4一、技術(shù)方案一、技術(shù)方案 現(xiàn)有KNS WB機(jī)器SSB線弧的植球模式有兩種Accu Bump與Flex Bump。Acc

3、u Bump植球模式的示意圖與劈刀（capillary）運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示：圖2 Accu Bump模式示意圖圖3 Accu Bump模式劈刀運(yùn)動(dòng)軌跡銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）5 Flex Bump植球模式的示意圖與劈刀（capillary）運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示： 在現(xiàn)有常用SSB技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過理論分析和可靠性論證，初步確定材料和設(shè)備。然后采用兩種不同的技術(shù)方法進(jìn)行研究。圖4 Flex Bump模式示意圖圖5 Flex Bump模式劈刀運(yùn)動(dòng)軌跡銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）6方案1： 采用與金線SSB線弧相同的參數(shù)模式來(lái)進(jìn)行SSB線弧的銅線驗(yàn)證，

4、使用DOE優(yōu)化參數(shù)，確認(rèn)方法是否可行。其中，植球（Bump）模式采用Accu Bump與Flex Bump； Fold/Smooth Method采用Position模式，這里以Accu Bump為例進(jìn)行說明，其主要參數(shù)如下。圖6 Position模式示意圖圖7 劈刀參數(shù)示意圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）7 從圖2與圖3可以看出Accu Bump的主要參數(shù)為Bump height、Separation height與Smooth Distance。其中Bump height是指Smooth Distance到達(dá)的高度，一般設(shè)在Separation heigh

5、t的50%到80%； Separation height是在Smooth Distance開始之前，Capillary上升的高度； Smooth Distance平滑作用，其大小為（Tip-CD）/2，其中Tip和CD是指Capillary參數(shù)，示意圖參看圖7。方案2： 植球（Bump）模式采用Accu Bump與Flex Bump； Fold/Smooth Method采用Force模式對(duì)銅線SSB線弧進(jìn)行DOE驗(yàn)證。根據(jù)產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果和良率及可靠性水平，不斷調(diào)整優(yōu)化焊線關(guān)鍵工藝過程的參數(shù)，銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）8使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到量產(chǎn)化水平，并通過可靠性

6、測(cè)試。此方法中 Fold/Smooth Method采用Force模式控制下的Short fold與Long Fold示意圖如下圖所示。圖8 Force模式Short fold與Long Fold示意圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）91-Separation Height2-Smoothness Distance3-Smooth ForceSeparation HeightSmoothness DistanceSmooth ForceSmooth2 Sep HitSmooth2 DistanceSmooth2 Force Step 1 Step 2 Step

7、3 Step 4 Step 5 Step 6 4- Smooth2 Sep Hit5 -Smooth2 Distance6- Smooth2 Force圖9 方案2中Bump過程示意圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）10 方案2以Accu Bump模式的Bump過程示意圖如圖9所示，其中主要參數(shù)為Separation Height、Smoothness Distance、Smooth Force、Smo oth2 Sep Hit、Smooth2 Distance、和Smooth2 Force。 Separation Height此參數(shù)為劈刀平移動(dòng)作時(shí)的起始位置高

8、度，此高度若設(shè)置太大會(huì)影響Smooth Force所需的力：銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)方案）11二、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)二、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)1、植球（、植球（Bump）后脫焊）后脫焊 植球（Bump）時(shí)，當(dāng)水平分力大于銅球與鋁墊的結(jié)合力時(shí)就容易造成球脫，示意圖與具體球脫圖片如圖2所示。方法方法1、Fold/Smooth Method采用Force模式。方案2中Step2與Step3，線徑經(jīng)過拉扯擠壓后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，而應(yīng)力集中會(huì)阻擋圖10 植球（Bump）后脫球銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）12Smooth2 Distance移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的

9、水平分力，減少對(duì)銅球的沖擊，從而降低脫球的風(fēng)險(xiǎn)。注：應(yīng)力集中的地方多發(fā)生在材料彎曲變形時(shí)，若晶粒內(nèi)的原子因?yàn)橥饬Τ霾牧辖Y(jié)構(gòu)本身所能承受的最大極限，就會(huì)產(chǎn)生永久位移，這就是所謂的差排，差排的產(chǎn)生是由于晶粒大小發(fā)生變化，使得無(wú)法由排列方向正常 變形，變形的晶粒造成阻擋而一直感應(yīng)集中。方法方法2、第一焊點(diǎn)參數(shù)的調(diào)整，通過增加X與Y方向的摩擦相位來(lái)增加粘合區(qū)域的面積，從而增加銅球與鋁墊的結(jié)合力，解決植球（Bump）后的脫球問題。銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）13圖11 第一焊點(diǎn)參數(shù)調(diào)試?yán)鱼~線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）142、第二焊點(diǎn)拉力（、第二焊點(diǎn)拉力（Stitch pull）?。?/p>

10、小 銅線SSB，第二焊點(diǎn)切線的位置對(duì)拉力（Stitch pull）大小影響很大，如下圖所示，當(dāng)Cap-Bond Offset設(shè)置為零時(shí)，魚尾與Bump球接觸的面積很小，如圖12（左）黑色為接觸面積），從而造成拉力小。一般情況，Cap-Bond Offset要設(shè)為負(fù)值才能使Stitch Bond和Bump很好的粘結(jié)在一起。圖12 第二焊點(diǎn)切線的位置示意圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）15對(duì)于Reverse Bond，Cap bond offset 一定要設(shè)為負(fù)值才能使Stitch和Bump很好的粘結(jié)在一起。Cap offset = 0Cap offset 為負(fù)為負(fù)Cap offset 為

11、正為正這里越小越好，但是不能沒有。這里越小越好，但是不能沒有。太大：太大：Capillary在扯斷線尾時(shí)，將導(dǎo)致在扯斷線尾時(shí)，將導(dǎo)致Lift Ball沒有：導(dǎo)致沒有：導(dǎo)致SHTL，EFO。Fold Rtn Offset 越大，這里將越小。越大，這里將越小。此角度能做到和此角度能做到和Capillary的的Face Angle一樣，能使一樣，能使2nd Stitch更好。這由更好。這由Bump和和Fold的參數(shù)來(lái)決定（的參數(shù)來(lái)決定（Bump Height， Separation Height，F(xiàn)old Offset，F(xiàn)old Rtn Offset，F(xiàn)old Factor）。）。銅線SSB工藝參數(shù)

12、優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）16Cap offset 為負(fù)為負(fù)Face Angle Cap Bond Offset 需要等需要等于于 Fold Rtn Offset，才能才能使使Capillary的的Face Angle和和Bump切出來(lái)的平面吻合。切出來(lái)的平面吻合。ParameterSetting RangeRecommended SettingRemarkBump Tip88/Bump C/V0.5 （Ultra 1.0）0.5 （Ultra 1.0）Ultra由于由于Fmode，所以所以CV用用1.0Bump USGFlash：8095Sram：90115Flash：90Sram：100/Bum

13、p ForceFlash：2933Sram：3036Flash：31Sram：34/Bump Lift Threshold50%80%70%做完做完Bump, 扯線的速度限制扯線的速度限制Bump Height0.40.70.5/Separation Height0.81.10.9/Fold Offset0.71.20.8/Fold Rtn Offset-0.7-1.3-0.9Fold Rtn Offset需要略大于需要略大于Fold OffsetFold Factor0.51.20.6/SSB USG304535/SSB Force405545/Cap Bond Offset-0.8-1.2

14、-1原則上應(yīng)與原則上應(yīng)與Fold Rtn Offset一致一致，為了，為了2nd 更好的粘結(jié)，故設(shè)置略更好的粘結(jié)，故設(shè)置略高。高。銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）173、第二焊點(diǎn)切線后、第二焊點(diǎn)切線后SHTL（Shot Tail）報(bào)警）報(bào)警 銅線SSB，第二焊點(diǎn)切線后由于材料或參數(shù)原因容易產(chǎn)生SHTL報(bào)警，解決方法建議：降低摩擦參數(shù)或摩擦選擇沿著線的方向（In-Line mode）。圖13 第二焊點(diǎn)切線SHTL實(shí)例圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）184、第二焊點(diǎn)切線后將焊球帶起失鋁（、第二焊點(diǎn)切線后將焊球帶起失鋁（Metal Void） 第二焊點(diǎn)切完魚尾線后拉線尾時(shí)將焊球帶起造成

15、失鋁或脫球（魚尾與Bump球連在一起），具體圖片如下圖所示。 解決方法，可以使用圖15所示的SSB弧形第二焊點(diǎn)切線的三種模式進(jìn)行切線參數(shù)的優(yōu)化。圖15所示第一種模式為以現(xiàn)行焊線的第二焊點(diǎn)圖14 第二焊點(diǎn)切線后失鋁實(shí)例圖銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）19參數(shù)作為切線參數(shù)；第二種模式為以設(shè)定線群的第二焊點(diǎn)參數(shù)作為切線參數(shù)，建議設(shè)定Forward bong group；第三種模式以獨(dú)立的參數(shù)作為切線參數(shù)。圖15 SSB弧形第二焊點(diǎn)切線模式銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）205、植球（、植球（Bump）后）后SHTL(Short Tail)報(bào)警報(bào)警 在Bump植球后出現(xiàn)SHTL報(bào)警，具體

16、如圖16所示，解決方法，建議：對(duì)于方案1，依據(jù)實(shí)際情況增加或降低參數(shù)Smooth Distance；對(duì)于方案2，依據(jù)實(shí)際情況增加或降低參數(shù)Smooth2 Force，減小Bump Smooth2 Distance。圖16 Bump植球后SHTL報(bào)警銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）216、植球（、植球（Bump）后）后LGTL(Long Tail)報(bào)警報(bào)警 在Bump植球后出現(xiàn)LGTL報(bào)警，具體如圖17所示，解決方法，建議：對(duì)于方案1，調(diào)整優(yōu)化Bump參數(shù)；對(duì)于方案2，依據(jù)實(shí)際情況增加Smooth2 Force，減小Bump Smooth2 Distance。圖17 Bump植球后LGTL報(bào)警銅線SSB工藝參數(shù)優(yōu)化方法（技術(shù)攻關(guān)）22三、小結(jié)三、小結(jié)1、 Accu Bump與Flex Bump。Accu Bump植球模式參數(shù)設(shè)置比較簡(jiǎn)