웨지의 노화현상과 세척방법

쐐기 반도체 패키징 공정에서 와이어 본딩을 위한 중요한 도구입니다. 이 기사에서는 웨지 노화 현상에 대해 설명합니다. 연구에 따르면 웨지 노화의 원인은 웨지 블레이드 끝면의 마모와 블레이드 끝면 제품의 영향임을 보여줍니다. 웨지 블레이드 끝면의 마모는 되돌릴 수 없습니다. 웨지 블레이드 단면 제품은 세척 방법으로 제거할 수 있어 웨지가 마모로 인해 파손되기 전에 계속 사용할 수 있습니다.

본딩은 집적회로 패키징 산업의 프로세스 중 하나입니다. 금 와이어, 알루미늄 와이어 또는 금 및 알루미늄 스트립과 같은 금속 와이어를 사용하여 칩과 리드 프레임을 연결하므로 작은 칩이 외부 회로와 상호 연결될 수 있습니다. 다양한 형상의 용접방법에 따라 볼본딩과 웨지본딩으로 구분됩니다. 둘은 1차 용접점과 2차 용접점이 전혀 다르기 때문에 공간적 특성도 다르다. 웨지 본딩은 공간 작동 능력이 더 작고 고주파수 간의 신호 왜곡을 줄이며 신호 일관성을 향상시킵니다. 동시에 고출력 제품 용접에도 적합합니다. 필요한 도구를 본딩 웨지라고 합니다.

웨지 노화 현상

새 쐐기의 끝면은 깨끗하고 매끄러우며 균열이나 구멍이 없습니다. 다중 용접 후에는 웨지가 오염 물질 입자에 달라붙어 부분적으로 손상되어 웨지 노화가 발생합니다. 이는 주로 솔더 조인트 형태의 악화, 리드 풀오프력 감소 및 심한 경우에는 와이어가 부러지거나 휘어질 수 있습니다. 마이크로 조립 금 와이어 본딩의 실제 작업에서 일반적으로 7000~9000회의 용접 후에 작업자는 과도한 솔더 조인트 변형 또는 불완전한 솔더 조인트와 같은 문제를 보고하며 웨지의 서비스 수명은 공장의 공칭 값보다 훨씬 짧습니다. 50,000번. 이때 작업자가 더 나은 솔더 조인트 형태를 얻기 위해 용접 매개변수나 용접 기술을 개인적으로 조정하면 콜드 솔더 조인트가 발생합니다. 그림 2는 동일한 용접 매개 변수와 동일한 기판, 새로운 웨지에서 3000, 6000, 9000, 12000, 14000 및 16000 용접 후 반복된 금 와이어 용접 하에서 티타늄 카바이드 합금 본딩 웨지의 솔더 조인트 형태를 보여줍니다. 새로운 웨지의 솔더 접합 형태는 양호하지만 9,000회 용접 사이클 후에 악화되고 16,000회 용접 사이클 후에 검사 요구 사항을 충족할 수 없음을 알 수 있습니다.

웨지 노화의 원인과 해결 방법

1. 커터 단면의 마모

와이어 본딩 과정에서 핫 프레스 용접은 쐐기의 끝면에서 압력을 가하여 리드와 패드 금속을 압축하여 특정 상호 소성 변형과 긴밀한 접촉을 생성하고 분자가 확산되어 단단히 결합됩니다. 초음파 용접은 변환기에서 초음파 전력을 생성하여 쐐기를 진동시키고 리드와 패드 금속 사이에 초음파 주파수 마찰을 생성하며 인터페이스의 산화물 층을 제거하고 탄성 변형을 유발합니다. 이러한 결합 원리는 모두 쐐기의 끝면에 응력을 가하고 다중 용접 후에 쐐기의 끝이 마모되어 솔더 조인트가 심하게 변형될 수 있습니다. 마이크로 조립 공정의 일반적인 본딩 패드에는 베어 칩 패드, 인쇄 회로 기판 패드, 박막 회로 기판 패드, LTCC 회로 기판 패드 및 패키지 금속 상자 패드가 포함됩니다. 실제 작업에서는 블레이드 단면의 마모가 경도가 높고 표면 거칠기가 높은 용접 표면에서 더 심각하며, 패키지 금속 상자 패드의 마모는 다른 패드보다 더 심각합니다.

또한, 커터 헤드 단면의 마모는 작동 방법에 따라 영향을 받습니다. 본딩 작업에 수동 본딩 장비를 사용하는 경우 작동 방법이 웨지 단면에 더 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어 용접 중에 작업자의 손이 흔들리거나 너무 많은 힘을 가하면 커터 헤드 단면의 마모가 가속화됩니다. 이런 현상은 초보자가 작업할 때 자주 발생합니다. 본딩 작업에 자동화된 장비를 사용하면 작동 매개변수를 제어할 수 있고 일관성이 높기 때문에 웨지의 수명이 크게 향상됩니다. 와이어 본딩 과정에서 커터 헤드 단면의 마모는 자연스러운 손실이며 불가피합니다. 유일한 방법은 부적절한 작동을 피하고 웨지의 마모를 줄이는 것입니다.

2. 커팅 헤드 단면 제품

실제 와이어 본딩 작업에서 일부 웨지의 사용 수명이 경험적 수명보다 훨씬 짧은 것으로 나타났습니다. 현미경 관찰을 통해 쐐기 끝면에 뚜렷한 마모는 발견되지 않았지만 끝면에 필름 층이 부착되었습니다. 그림 3은 9000회 용접 후 웨지 끝면의 광학 현미경 사진과 SEM 현미경 사진을 보여줍니다. 웨지 단면에 필름층이 부착되어 웨지 단면의 평탄도에 영향을 미치고 솔더 조인트에 심각한 변형이 발생한 것을 볼 수 있습니다.

EDX 스펙트럼 분석을 통해 그림 4와 같이 웨지 끝 부분의 필름에 실리콘과 산소 함량이 높은 것으로 나타났습니다. 예비 판단은 실리콘이 칩, 리드, 기판 등에서 나올 수 있다는 것입니다. 요소는 접합 과정에서 점차적으로 쐐기로 확산(또는 융합)되고, 쐐기의 끝면에 장기간 축적되어 용접에 영향을 미칩니다.

웨지 청소

1. 웨지 세척제: SG-309W
2. 청소 단계

①용기 2개를 준비합니다. 하나는 세척제(세척제의 깊이는 쐐기를 덮을 수 있을 정도)를 채우고, 다른 하나는 깨끗한 물을 채웁니다.

②세척제 용기에 웨지를 편평하게 넣고 20~30초간 담가둡니다. 담그는 동안 핀셋을 사용하여 웨지를 잡고 3~5회 앞뒤로 흔들어 줍니다. 담그기가 완료되면 즉시 쐐기를 깨끗한 물에 넣으십시오.

③ Wedge를 Fixture에 수직으로 위치시키고(tip이 위로 향하도록) 깨끗한 물, 이소프로필알코올, 에탄올을 채운 초음파욕조에서 5분간 진동시킨다. 그런 다음 웨지를 꺼내고 에어건을 사용하여 구멍 표면과 내부를 건조시킵니다.

3. 지침

① 작업 과정에서 쐐기 팁이 발생합니다.

② 쐐기에 맨손으로 닿지 않도록 작업시 고무장갑을 착용하십시오.

③세정제는 피부에 직접 닿아서는 안됩니다. 피부에 닿은 경우 즉시 깨끗한 물로 씻어내세요.

나n 결론

웨지는 와이어 본더에 설치되며 마이크로 어셈블리 와이어 본딩에 중요한 도구입니다. 이 기사에서는 웨지의 노화 현상을 소개하고 노화 현상의 두 가지 이유, 즉 웨지 블레이드 끝면의 마모와 블레이드 끝면에 실리콘 및 산소 화합물의 생성을 명확히 설명합니다. 웨지 블레이드 단면의 마모는 되돌릴 수 없습니다. 웨지 블레이드 단면의 발생을 세척 방법으로 제거할 수 있어 웨지가 마모로 인해 파손되기 전에 계속 사용할 수 있습니다. 와 같은 웨지에 대해 더 알고 싶으시다면재료, 구조 및 선택 아이디어, 부담 없이 문의해 주세요문의하기 . 찾아주셔서 감사합니다.