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BGA封装内18um铜线键合工艺研究

孙浩宾  
【摘要】:由于黄金价格的不断上涨,铜线工艺作为一项替代金线工艺的技术在近些年内迅速发展普及,铜线甚至有比金线更好的导电性。但是在实际工艺替代中,铜,线由于硬度高,易于氧化等特性,需要针对铜线的防氧化措施,工艺中也必须进行参数调整。 BGA封装具有体积小,引脚间距小的特点;并且BGA封装内的芯片向高密度,超小间距焊盘发展,18um的金线键合已经在逐渐被使用,所以,开发代替18um金线的18um铜线键合工艺是大势所趋的。 首先,作者介绍了BGA封装工艺的流程,其中在着重介绍了打线键合工艺的难点。文章随后介绍了此次试验的环境要求,材料清单,设备清单,包括铜线工艺的要求,打线机的改造,劈刀的选择等。 接着,作者使用DOE的试验方法提出了一些实验方案,先是经验性的选取一些参数做评估,找出影响最大的几个,设计出一组实验数据,根据行业通用的测试标准,对每组参数都进行相应的检测,把结果输入JMP软件并且分析出最优结果,验证结果并且得出参数范围,最后对参数进行验证,尤其着重于大焊盘时不容易出现的铝层破裂现象。 最后,做完工艺优化后,进行的是有针对性的可靠性测试。根据芯片的用途,进行的是SQB的可靠性测试,包含了Precon, TC, THB, HAST几项测试。实验整个过程中,键合性能通过了测试,新工艺的验证获得了成功。


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