封装之打线简介

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1.Wire bond原理： 对金属丝和压焊点同时加热和超声波，接触面便产生塑性变形，并破坏了界面的氧化膜，使其活性化，通过接触面两金属之间的相互扩散，形成金属化合物而完成连接。

2.常用线材： 金线，Ag合金线，钯铜线，纯铜线。 基于0.8mil，20um各种线材特性比较如下： 金线的主要优点： 硬度低，应力小，不容易产生弹坑。 抗氧化性好，在高温高湿下环境下的长期可靠性好。 缺点：成本较高，金属迁移率高，相比其他线材易产生Kirkendall Void。

银合金线的主要优点: 硬度低，应力小，不容易产生弹坑，成本低。 缺点：相比其他线材断裂载荷偏小。

铜线的主要优点： 成本低，电阻率小，金属迁移速率低，高温不易产生Kirkendall Void。 缺点：硬度大，容易产生弹坑，高温高湿下易腐蚀。

铜线和钯铜线优缺点比较： 1）钯铜线具有更好的耐腐蚀性 2）钯铜线开封后可以存储7天，纯铜线只能存储3天。 3）钯铜焊接时在纯氮气环境下，纯铜线需要在氮氢混合气体中。

3.Wire Capillary （劈刀）：

Capillary主要的尺寸

H：Hole Diameter
T：Tip Diameter
B：Chamfer Diameter (orCD)
IC：Inside Chamfer
IC ANGLE：Inside Chamfer Angle
FA：Face Angle (Face角)
OR：Outside Radiu

CD径过大，Bonding強度越弱，易造成虛焊。
Chamfer角：小→Ball Size：小 Chamfer角：大→Ball Size：大 OR（Outer Radius）及FA（Face Angle）：对Hill Crack、Capillary的OROuter Radius）及FA（Face Angle）的数值是重要影响因素

4.Wire Bonding的过程：

1） 焊头在打火高度 2） 焊头由打火高度下降到第一焊点搜索高度 3）第一焊点接触阶段 4）第一焊点焊接阶段 5）完成第一点压焊后, 焊头上升到反向高度 6）焊头上升到线弧高度位置 7）XYZ 移向第二压点搜索高度 8）第二压点焊接階段 9）焊头在尾丝高度，拉断尾丝。

First bond:

2nd Bond:

线弧：

5.Wire Bonding的主要参数：Time(时间) 、Power(功率）、Force(压力） 、Temperature（温度）
6.Wire bonding 的弧形：

BPO: Ball Pad opening BPP: Ball pad Pitch 下表为不同直径金线的直径对应的最小BPO/BPP 和最大线长。

Bond pad opening就是芯片需要打金线的PAD的开窗尺寸。
Bond pad pitch就是pad和Pad中心线之间的距离。

BPO至少5um。 最大弧长是根据芯片高度，焊针尺寸，弧高要求，芯片偏移量，线径通过实验得到的安全长度。 6.Wire bond 测试： 主要项目Wire pull test (拉力测试), ball shear test（第一点推力测试） , stich pull test （第2点拉力测试）, IMC coverage（金属化合物覆盖率），Crater test （弹坑实验）, remain Al thickness（铝垫残留厚度）及可靠性试验后的Cross section。