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    188宝金博页面版: 铝硅丝超声键合引线失效分析与解决_刘笛

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    内容提示： 1 引 言在微电子封装中，封装体内部芯片到芯片，以及芯片到外部管脚之间都需建立电气连接，以确保信号的输入与输出 [1] 。引线键合以工艺简单、成本低廉、适用封装形式多样而在连接方式中占主导地位。目前所有封装管脚的 90%以上均为采用引线键合的方式完成 [2] ，键合的质量直接关系到微电子器件的质量和寿命 [3] 。研究选用的某几款电路，均采用直径 32μm 铝硅丝超声键合工艺。由于采用的键合机为 30 度角键合头，为避免线夹及键合丝碰撞到键合指台阶，电路采用反向键合方式完成芯片与管壳引脚的引线互连。在对所选电路的封装中出现了共性化的键合质量问题，表现为...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：37 | 上传日期：2024-11-03 22:09:09 | 文档星级：
    1 引 言在微电子封装中，封装体内部芯片到芯片，以及芯片到外部管脚之间都需建立电气连接，以确保信号的输入与输出 [1] 。引线键合以工艺简单、成本低廉、适用封装形式多样而在连接方式中占主导地位。目前所有封装管脚的 90%以上均为采用引线键合的方式完成 [2] ，键合的质量直接关系到微电子器件的质量和寿命 [3] 。研究选用的某几款电路，均采用直径 32μm 铝硅丝超声键合工艺。由于采用的键合机为 30 度角键合头，为避免线夹及键合丝碰撞到键合指台阶，电路采用反向键合方式完成芯片与管壳引脚的引线互连。在对所选电路的封装中出现了共性化的键合质量问题，表现为电路密封前后键合目检及强度均合格，满足 GJB 548B 方法 2010.1 和方法 2011.1 中相关规定 [4] ，但在随后的测试和筛选考核试验中出现了部分引脚测试短路或引线脱落，导致器件失效。2 键合失效分析试验对失效电路封装过程进行追查，未发现设备、引线、操作过程、键合参数等出现异常，首件检验也无异常，同期封装的其他品种电路也均无异常。综合考虑失效电路、封装过程和同期封装其他电路皆正常的情况，可以排除设备、引线、劈刀、人员及工艺检测等存在问题的可能 [5] 。将失效电路金锡盖板开封后在显微镜下观察.引脚测试短路电路内部形貌如图 1 所示；筛选考核试验引线脱落电路内部形貌如图 2 所示。高放大倍数显微镜下观察两电路键合点及引线形貌均未见异铝硅丝超声键合引线失效分析与解决刘 笛（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳 110032）摘 要: 在微电子封装中，引线键合是实现封装体内部芯片与芯片及芯片与外部管脚间电气连接、确保信号输入输出的重要方式，键合的质量直接关系到微电子器件的质量和寿命。针对电路实际生产中遇到的测试短路、内部键合丝脱落等问题，分析其失效原因，通过试验，确认键合点间距是弧形状态的重要影响因素。据此，基于键合设备的能力特点，在芯片设计符合键合工艺规则的前提下，提出键合工艺的优化。深入探讨在设计芯片和制定封装工艺方案时，保证键合点与周围金属化区域的合理间距以及考虑芯片 PAD 与管壳键合指的距离的重要性。关键词：封装；引线失效；键合；键合点间距；弧形DOI：10.3969/j.issn.1002-2279.2019.04.002中图分类号:TN305.96 文献标识码:A 文章编号：1002-2279（2019）04-0005-04Lead Failure Analysis and Solution of Al-Si Wire Ultrasonic BondingLIU Di(The 47th Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shenyang 110032, China)Abstract: In view of the problems encountered in the actual production of the circuit, such as testshort circuit and internal bonding wire falling off, the failure causes are analyzed, Through the test, it isconfirmed that the bonding point spacing is an important influencing factor for the loop shape. Accordingto this, based on the capability characteristics of bonding equipment, the optimization of bonding processis proposed on the premise that the chip design conforms to the bonding process rules. The importance ofensuring a reasonable distance between the bonding points and the surrounding metallization areas andconsidering the distance between the chip PAD and the package bonding fingers when designing the chipand making the package process plan is deeply discussed.Key words: Packaging; Lead failure; Bonding; Point distance; Loop shape作者简介：刘笛（1984—），男，辽宁省锦州市人，硕士，工程师，主研方向：集成电路封装技术。收稿日期：2019-05-05微 处 理 机MICROPROCESSORS第 4期2019年 8月No.4Aug.，2019

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