Fenomena penuaan dan kaedah pembersihan baji

Baji adalah alat penting untuk ikatan wayar dalam proses pembungkusan semikonduktor. Artikel ini menerangkan fenomena penuaan baji. Kajian menunjukkan bahawa punca penuaan baji adalah haus muka hujung bilah baji dan pengaruh produk muka hujung bilah. Kehausan muka hujung bilah baji tidak dapat dipulihkan. Produk muka hujung bilah baji boleh ditanggalkan dengan kaedah pembersihan, supaya baji boleh terus digunakan sebelum ia gagal akibat haus.

Ikatan adalah salah satu proses dalam industri pembungkusan litar bersepadu. Ia menggunakan wayar logam seperti wayar emas, dawai aluminium atau jalur emas dan aluminium untuk menyambungkan cip dan bingkai plumbum, supaya cip kecil itu boleh disambungkan dengan litar luaran. Mengikut kaedah kimpalan bentuk yang berbeza, ia dibahagikan kepada ikatan bola dan ikatan baji. Kedua-duanya mempunyai titik kimpalan pertama dan titik kimpalan kedua yang berbeza, jadi mereka mempunyai ciri spatial yang berbeza. Ikatan baji mempunyai keupayaan operasi spatial yang lebih kecil, mengurangkan herotan isyarat antara frekuensi tinggi, dan menjadikan konsistensi isyarat lebih baik. Pada masa yang sama, ia sesuai untuk kimpalan produk berkuasa tinggi. Alat yang diperlukan dipanggil baji ikatan.

Fenomena penuaan baji

Muka hujung baji baharu bersih, licin dan bebas daripada rekahan dan lubang. Selepas beberapa kimpalan, baji akan melekat pada zarah pencemar dan sebahagiannya rosak, mengakibatkan penuaan baji, yang terutamanya ditunjukkan dalam kemerosotan morfologi sendi pateri, pengurangan daya tarik plumbum, dan dalam kes yang teruk, wayar akan putus atau melencong. Dalam operasi sebenar ikatan wayar emas pemasangan mikro, biasanya selepas 7000 hingga 9000 kimpalan, pengendali akan melaporkan masalah seperti ubah bentuk sendi pateri yang berlebihan atau sambungan pateri yang tidak lengkap, dan hayat perkhidmatan baji adalah jauh lebih rendah daripada nilai nominal kilang. sebanyak 50,000 kali. Pada masa ini, jika pengendali secara peribadi melaraskan parameter kimpalan atau teknik kimpalan untuk mendapatkan morfologi sambungan pateri yang lebih baik, ia akan menyebabkan sambungan pateri sejuk. Rajah 2 menunjukkan morfologi sambungan pateri bagi baji ikatan aloi titanium karbida di bawah parameter kimpalan yang sama dan kimpalan dawai emas berulang pada substrat yang sama, baji baharu dan selepas kimpalan 3000, 6000, 9000, 12000, 14000, dan 16000. Ia boleh dilihat bahawa morfologi sambungan pateri bagi baji baru adalah baik, tetapi ia merosot selepas 9,000 kitaran kimpalan, dan tidak dapat memenuhi keperluan pemeriksaan selepas 16,000 kitaran kimpalan.

Punca dan penyelesaian untuk penuaan baji

1. Pakai pada muka hujung pemotong

Semasa proses pengikatan wayar, kimpalan tekan panas akan menggunakan tekanan dari muka hujung baji, menyebabkan logam plumbum dan pad dimampatkan untuk menghasilkan ubah bentuk plastik bersama tertentu dan sentuhan rapat, dan molekulnya meresap dan terikat dengan kukuh. Kimpalan ultrasonik akan menjana kuasa ultrasonik daripada transduser untuk menggetarkan baji, menjana geseran frekuensi ultrasonik antara logam plumbum dan pad, mengeluarkan lapisan oksida pada antara muka, dan menyebabkan ubah bentuk elastik. Kedua-dua prinsip ikatan ini akan menyebabkan muka hujung baji ditekankan, dan hujung baji akan haus selepas beberapa kimpalan, mengakibatkan ubah bentuk teruk pada sambungan pateri. Pad ikatan biasa dalam proses pemasangan mikro termasuk pad cip kosong, pad papan litar bercetak, pad papan litar filem nipis, pad papan litar LTCC dan pad kotak logam pakej. Dalam operasi sebenar, haus muka akhir bilah adalah lebih serius pada permukaan kimpalan dengan kekerasan yang tinggi dan kekasaran permukaan, seperti memakai pad kotak logam pakej adalah lebih serius daripada pad lain.

Selain itu, haus muka hujung kepala pemotong juga dipengaruhi oleh kaedah operasi. Apabila peralatan ikatan manual digunakan untuk operasi ikatan, kaedah pengendalian mempunyai kesan yang lebih besar pada muka hujung baji . Sebagai contoh, jika tangan operator berjabat atau menggunakan terlalu banyak daya semasa mengimpal, haus muka hujung kepala pemotong akan dipercepatkan. Fenomena ini sering berlaku apabila orang baru beroperasi. Apabila menggunakan peralatan automatik untuk operasi ikatan, hayat baji akan bertambah baik kerana parameter operasi boleh dikawal dan sangat konsisten. Semasa proses ikatan wayar, haus muka hujung kepala pemotong adalah kehilangan semula jadi dan tidak dapat dielakkan. Satu-satunya cara adalah untuk mengelakkan operasi yang tidak betul dan mengurangkan haus baji.

2. Memotong produk permukaan hujung kepala

Dalam operasi sebenar ikatan wayar, didapati bahawa hayat perkhidmatan beberapa baji adalah lebih pendek daripada hayat empirikal. Melalui pemerhatian mikroskopik, tiada haus yang jelas ditemui pada muka hujung baji, tetapi lapisan filem telah dilekatkan pada muka hujung. Rajah 3 menunjukkan mikrograf optik dan mikrograf SEM bagi muka hujung baji selepas 9000 kimpalan. Ia boleh dilihat bahawa lapisan filem telah dilekatkan pada muka hujung baji, yang menjejaskan kerataan muka hujung baji dan menyebabkan ubah bentuk serius pada sambungan pateri.

Melalui analisis spektrum EDX, didapati bahawa kandungan silikon dan oksigen dalam filem di hujung baji adalah tinggi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4. Pertimbangan awal ialah silikon mungkin berasal daripada cip, plumbum dan substrat, dsb. Silikon elemen secara beransur-ansur meresap (atau fius) ke baji semasa proses ikatan, dan terkumpul pada muka akhir baji untuk masa yang lama, menjejaskan kimpalan.

Pembersihan baji

1. Ejen pembersih baji: SG-309W
2. Langkah pembersihan

①Sediakan dua bekas, satu diisi dengan agen pembersih (kedalaman agen pembersih sepatutnya cukup untuk menutup baji), dan satu lagi diisi dengan air bersih;

②Masukkan baji rata ke dalam bekas agen pembersih dan rendam selama 20-30 saat. Semasa proses rendaman, gunakan pinset untuk memegang baji dan goncangkannya ke depan dan ke belakang 3-5 kali. Selepas perendaman selesai, segera masukkan baji ke dalam air bersih;

③ Letakkan baji secara menegak ke dalam lekapan (dengan hujungnya menghadap ke atas), dan getarkannya dalam mandi ultrasonik yang diisi dengan air bersih, isopropil alkohol atau etanol selama 5 minit. Kemudian keluarkan baji dan gunakan pistol udara untuk mengeringkan permukaan dan bahagian dalam lubang.

3. Langkah berjaga-berjaga

① Proses operasi menemui hujung baji

② Pakai sarung tangan getah semasa operasi untuk mengelakkan sentuhan dengan baji dengan tangan kosong

③Ejen pembersih tidak boleh bersentuhan langsung dengan kulit. Jika terkena kulit, segera bilas dengan air bersih.

sayan kesimpulan

Baji dipasang pada Wire Bonder dan merupakan alat penting untuk ikatan wayar pemasangan mikro. Artikel ini memperkenalkan fenomena penuaan baji dan menjelaskan dua sebab fenomena penuaan: haus muka hujung bilah baji dan penjanaan sebatian silikon dan oksigen pada muka hujung bilah. Kehausan muka hujung bilah baji tidak dapat dipulihkan. Penjanaan muka hujung bilah baji boleh ditanggalkan dengan kaedah pembersihan, supaya baji boleh terus digunakan sebelum ia gagal kerana haus. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang baji, sepertibahan, struktur dan idea pemilihan, sila berasa bebas untukhubungi Kami . Terima kasih kerana menyemak imbas anda.