집적회로 포장용접기의 커팅블레이드 적용공정에 관한 연구

추상적인:

웨지는 집적 회로 테스트의 와이어 본딩 프로세스에서 중요한 도구입니다. 올바른 웨지 선택은 접착 공정의 안정성, 신뢰성 및 경제성을 결정합니다. 본 논문에서는 ASM-AB339 와이어 본딩 기계용 웨지의 선택 및 교체를 바탕으로 웨지의 선택 및 분해 방법을 소개합니다. 이 연구는 적절한 웨지 선택이 와이어 본딩 장비와 웨지 팁 끝면의 마모를 효과적으로 완화하여 두 장비 모두의 사용 수명을 연장할 수 있다는 결론을 내렸습니다.

0 소개

전자 패키징으로도 알려진 집적 회로 패키징은 집적 회로 칩 생산에 없어서는 안 될 공정으로, 전자 장치와 전자 시스템 사이의 중요한 가교 역할을 합니다. 회로를 연결하고, 칩을 보호하며, 기기의 열전도도를 높이는 역할을 할 뿐만 아니라, 더욱 중요한 것은 웨이퍼 칩에 있는 알루미늄 패드 솔더 조인트와 리드 프레임 내의 핀을 금(또는 구리) 와이어를 이용해 연결함으로써 다양한 회로 효과를 만들어내는 것입니다. 웨지는 집적 회로 테스트의 와이어 본딩 프로세스에서 중요한 도구입니다. 금(또는 구리) 와이어와 내부 핀 사이에 형성된 솔더 조인트를 효율적으로 절단하여 집적 회로 생산의 효율성, 신뢰성 및 안정성을 보장합니다.

1. 와이어 본딩 공정

와이어 본딩은 집적 회로 패키징 및 테스트에서 중요한 프로세스입니다. 와이어 본딩 프로세스의 품질은 전체 패키지 장치의 전기적 성능, 안정성 및 신뢰성에 중요한 영향을 미칩니다. 반도체 장치 고장의 약 30%는 칩 상호 연결 문제로 인해 발생합니다. 따라서 와이어 본딩의 강도는 반도체 장치의 신뢰성에 큰 영향을 미칩니다[1-2].

1.1 와이어 본딩 방법

칩을 금속 리드프레임에 고정하고, 얇은 금속 와이어를 칩과 리드프레임에 순차적으로 연결해 본딩을 완성하는 와이어 본딩 공정을 거친다. 와이어 본딩 용접은 가열, 가압, 초음파 등의 방법을 사용하여 접합 대상물 표면의 산화물 층을 파괴하여 소성 변형을 일으키고 와이어와 접합 표면 사이에 매우 긴밀한 접촉을 이루어 솔더 조인트를 형성합니다. 와이어 본딩 방법으로는 열-압착 본딩, 초음파 본딩, 열음향 본딩이 가장 일반적으로 사용된다[3-4].

1.2 와이어 본딩 공정

1.2.1 볼 본딩 공정

볼 본딩 공정은 다음과 같습니다. 본딩 와이어를 원통형 웨지 도구에 수직으로 삽입합니다. 전기 스파크의 작용으로 와이어가 가열되어 액체 상태로 녹습니다. 액체의 표면 장력으로 인해 공 모양을 형성합니다. 웨지가 내려와 솔더 볼에 압력을 가해 솔더 볼이 집적 회로 알루미늄 패드와 결합되어 용접 공정이 완료됩니다. 그 후, 쐐기가 상승하여 미리 정해진 트랙을 따라 이동합니다. 내부 핀 위치에 도달하면 압력과 초음파 에너지를 사용하여 용접을 완료하고 솔더 조인트를 형성합니다[5-6].

1.2.2 웨지 본딩 공정

웨지 본딩 과정은 다음과 같습니다. 웨지 웨지 뒷면에 미리 설정된-작은 구멍에 금속 와이어를 삽입하여 금속 와이어가 본딩 영역 평면과 30~60도 각도를 이루도록 합니다. 그러면 쐐기형 쐐기가 하강하여 솔더패드의 접합부위에 도달하면 금속와이어를 접합부위의 표면으로 밀어낸다. 접착을 완료하기 위해 초음파 용접 또는 열음향 용접이 사용됩니다. 그 후, 쐐기가 들어올려져 미리 설정된 트랙을 따라 이동합니다. 내부 핀 위치에 도달하면 압력과 초음파 에너지를 사용하여 용접을 완료하여 솔더 조인트를 형성합니다[7].

2. 웨지의 기능 및 선정방법

2.1 웨지의 기능

웨지는 반도체 패키징 장비의 핵심 부품 중 하나입니다. 일반적으로 세라믹 또는 세라믹 복합재료로 만들어지며 칼날 몸체와 원추형 코어 구멍(수직 방향 구멍이라고도 함), 칼날 몸체 전단 상단에 위치한 팁(블레이드 팁)으로 구성됩니다. 블레이드 본체와 팁 팁은 원추형 코어 구멍의 중심축을 대칭축으로 하는 회전체입니다. 원추형 코어 구멍의 기능은 본딩 와이어가 통과할 수 있도록 하는 것입니다. 원추형 코어 구멍의 전면 개구부에서 원추형 코어 구멍의 직경이 점차 확장됩니다. 즉, 원추형 코어 구멍의 전면 개구부가 벌어져 내부 접선 각도라고도 알려진 원추형 코어 구멍의 모따기를 형성하여 와이어를 접착할 때 사용되는 금속 볼의 결합을 용이하게 합니다. 또한 팁팁 팁의 종단면 양측의 접선은 호- 형태로 되어 작업면과 일정한 각도를 이루게 되는데, 즉 작업면 각도 [8-10]. 2.2 클리버 선택 방법

절단기 선택 시에는 금선 직경, 알루미늄 패드 크기, 알루미늄 패드 간격, 인접한 호 높이 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.

1) 금선 직경을 기준으로 식칼 구멍(H)을 선택합니다. 추정 공식은 조리개(H)=금선 직경 + 실험값(0.5-0.8mil)입니다.

2) 알루미늄 패드 크기에 따라 내부 모따기 직경(DC)을 선택합니다. 추정 공식은 다음과 같습니다. 내부 모따기 직경(DC)=알루미늄 패드 크기 - 실험값 0.8-0.9 mil.

3) 알루미늄 패드 간격을 기준으로 식칼 헤드 직경(D) t를 선택합니다. 추정 공식은 다음과 같습니다. 헤드 직경(D)t=2 × 알루미늄 패드 간격 - 평균 금 볼 직경.

4) 인접한 호 높이와 인접한 간격을 기준으로 식칼 헤드 모양을 선택합니다.

2.3 커터와 골드와이어의 직경 비교

3.1 기존 커터 내리기

ASM-AB339 압접기의 'ChgCap' 버튼을 누르고 토크 렌치를 사용하여 커터 나사를 시계 반대 방향으로 1~2바퀴 돌려 기존 커터를 제거합니다.

3.2 새 커터 장착

1) ASM-AB339 압접기 화면에는 로딩 정보가 표시됩니다. 핀셋을 사용하여 교체할 커터의 중앙을 잡고 커터 상단을 구멍에 삽입하여 커터 상단이 윗면과 같은 높이가 되도록 합니다. 렌치를 사용하여 토크를 시계 방향으로 1.8-2N으로 조정하고 커터 나사를 조입니다.

2) ASM-AB339 압접기의 "Enter" 버튼을 연속 두 번 누릅니다.

3) ASM-AB339 압접기는 초음파 자동 감지 단계에 들어갑니다.

4) ASM-AB339 압접기의 "정지" 키를 연속 두 번 누릅니다.

5) ASM-AB339 압력 용접 기계에서 "Enter" 키를 누릅니다. 모세혈관 통계를 재설정하려면 1을 누르고 계속하려면 Enter를 누르세요. 모세혈관 수를 지우려면 "1"을 다시 누르십시오.

6) ASM-AB339 압력 용접 기계에서 "Enter" 키를 누릅니다. 십자선을 핀(L/F)에 맞춘 다음 "Enter"를 다시 눌러 모세관으로 핀에 표시를 만듭니다. 십자선이 표시 중앙에 맞춰질 때까지 제어판을 이동합니다.

7) Auto tch fir lvl: 발사대와 절단 칼날 사이의 수평 거리(점화봉 높이)를 자동으로 조정합니다. A=yes B=no STOP=exit. "A"를 눌러 표시하십시오. "Adjust fir lvl"은 발사대와 절단 칼날 사이의 수평 거리를 조정합니다. 위쪽 및 아래쪽 화살표 키를 사용하여 절단 블레이드 헤드(팁)를 발사대 헤드(팁)와 수평으로 만든 다음 "Enter → Stop"을 눌러 종료합니다.

8) Shift+CtrlSr/EFO를 눌러 높이를 측정합니다.

4. 결론

ASM-AB339 압접기의 절단날 선택 및 교체 공정에 대한 연구를 통해 ASM-AB339 압접기 및 유사 압접기의 절단날 교체 공정에 대한 효과적인 절단날 선택 방법과 표준 사양을 제안한다. 이는 압력 용접 장비 및 절단 블레이드의 서비스 수명을 향상시키는 데 있어 실질적으로 중요한 의미를 갖습니다.