Yonga Bond pedi soyma

Bond pedi soyma olgusu
Pedin yüzeyinin (ve bazen ped altındaki oksit tabakasının bir kısmının) bir kısmının pedden soyulduğu fenomen, tahvil ped metal soyulması olarak adlandırılan lehim bilyası ile birlikte soyulur. Şekil 1A, altın tel top bağlanmasından sonra alüminyum ped soyma mikroskobik morfolojisini göstermektedir. Şekil 1b'de gösterilen pedler, yukarıdan aşağıya, AI tabakası, mosi₂ tabakası, borozililik cam (BPSG) tabakası ve Sio₂ tabakasıdır. Peeling meydana geldikten sonra, üst 3 katmanın pedden soyulduğu ve alttaki Sio₂ katmanını ortaya çıkardığı açıkça görülebilir.

0010-13927 kaide asansör montajı preclean

Şekil 1 Alüminyum ped dökülmesinin SEM diyagramı Şekil 2, Ai-Si-Cu ped ve TIW tabakasından oluşan çok katmanlı kompozit pedin soyma fenomeni ve mikroskobik morfolojisini göstermektedir.Şekil 2. AI-Si-Cu pedlerinden ve TIW katmanlarından oluşan çok katmanlı kompozit pedlerin soyma fenomeni ve mikroskobik morfolojisi

Bağlama pedleri yarı iletken cihazların yüzeyinde bulunur ve kimyasal ve mekanik yüklere tabi tutulur. Kimyasal yükler, pasivasyon katmanı fenestrasyonu, dielektrik tabaka fenestrasyonu ve yüzey temizleme işlemleri gibi ön uç gofret imalat işlemleri ile tetiklenir; Mekanik yükler, sonraki işlemde elektrik testi ve ambalaj işlemleri ile indüklenir. Bu nedenle, pedlerin bu yüklere dayanacak kadar güçlü olması gerekir.

Pad soyma probleminin çekirdeği, lehim bilyası ile ped yüzeyindeki alüminyum tabaka arasındaki yapışma ile ped yüzeyindeki alüminyum tabaka ile yapışma tabakası ile silikon matrisi arasındaki yapışma arasındaki rekabetçi ilişkidir. Bu rekabetçi ilişkide, lehim topu dış kuvvete tabi tutulduğunda, pedin yüzeyindeki alüminyum tabaka arasındaki yapışma ve yapışma tabakası ve silikon matrisi yeterince güçlü ise, o zaman lehim topu çıkarılır ve ped soyulur veya lehim topunun kendisi kırılır, bu normal bir durumdur. Tersine, ped yüzeyi üzerindeki alüminyum tabaka ile silikon matris arasındaki yapışma yeterince büyük olmadığında, lehim topu ile ped yüzeyindeki alüminyum tabaka arasındaki yapışma baskın olacaktır. Şu anda, dış kuvvetin etkisi altında, lehim topu silikon matrisinden pedin yüzeyinde alüminyum tabaka ve yapışma tabakası ile soyulur ve bu da ped soyma fenomenine neden olur.
Genel olarak, lehim topu ile ped yüzeyindeki alüminyum tabaka arasındaki bağ sınırlıdır. Harici yüklere maruz kaldığında, bağ kırılması ve lehim topu soyma ped soyulmasından önce olmalıdır. Bu nedenle, ped bu rekabetçi ilişkide bir dezavantajdaysa, alüminyum pedin yapışmasının zayıf olduğu ve kalite riskinin olduğu anlamına gelir.

Soyma fenomeninin ortaya çıkmasına genellikle pedlerde iç yaralanmalar eşlik eder. Bu iç yaralanmaların paket bağlanması sırasında veya elektrik performans prob testi sırasında ortaya çıktığı düşünülmektedir. PAD iç yaralanması, tel bağlanma işleminde algılanamayan bir kalite tehlikesidir ve ciddi iç hasar, pedin delaminasyonuna veya doğrudan soyulmasına yol açabilir. Elektrik performans testinde bu kalite tehlikeleri ile entegre devreler bulunabilir ve reddedilebilir. Bununla birlikte, daha fazla iç yaralanma kritik bir durumdadır ve başlangıçtaki elektriksel performans bozulması açık değildir ve sadece sonraki tarama testlerinde, sıcaklık döngüsü, termal şok, yaşlanma, mekanik titreşim ve diğer testlerden sonra, ped soyma, çukurlama, kurşun kesme, açık devre vb.
Çoğu durumda, bağlama işlemi sırasında pedler üzerindeki stres, ultrasonik parametrelerin optimize edilmesi, kılcalın temizlenmesi, bağlanma işleminin mükemmelleştirilmesi vb. Bunun nedeni, bazı durumlarda, pedlerin çip üretim sürecindeki uygunsuz kontrol nedeniyle kalite tehlikeleri olması ve bu iç yaralanma konjenitaldir. Bu durumda, işlem parametreleri ped soymayı önlemek için körü körüne azaltılmamalıdır, çünkü bu sadece iç yaralanmaları telafi etmekle kalmaz, aynı zamanda bağ teli ve ped arasındaki bağ güvenilirliğini de azaltır. Bu tür cihazlar için, bu zayıf bağlantıların sonraki tarama veya kullanım sürecinde sorunlara neden olmasını önlemek için toplu muayene yapmak veya bunları doğrudan hurdaya çıkarmak mantıklıdır.

Ultrasonik parametrelerPad soyma işleminin başlangıçta alüminyum pedlerin ve iç metal katmanlarının yüzeyindeki çatlaklardan kaynaklandığını ve bağlanma gücü, bağlanma kuvveti, zaman ve sıcaklık gibi uygun olmayan parametrelerin bu hasarın nedeni olduğunu belirtmek için incelenmiştir. Bu faktörlerden, ultrasonik güç en önemli etkiye sahiptir, çünkü sağladığı enerji, pedin yüzeyi ve iç katmanları arasında bir kesme etkisi sağlar. Ultrasonik güç çok yüksek olduğunda, ped'in metal tabakasına zarar verecek ve bu da ped soyma fenomenine neden olacaktır. Bağlama kuvveti durumunda, tüm top-pad bağlama sistemi kaymak için daha fazla enerji gerektirir, çünkü lehim topu üzerinde kılcal tarafından uygulanan basınç kesme hareketinin eğilimini engeller. Bu nedenle, ped soyulmasına neden olmak açısından, basıncı arttırmak aslında ultrasonik gücün etkisini inhibe etmede rol oynar, yani basıncı arttırmak ped soyma oluşumunu azaltacaktır.

Ön ısıtma sıcaklığı pedleri yumuşatabilir ve aynı koşullar altında, önceden ısıtma sıcaklığının arttırılması pedlerin arıza oranını azaltmaya yardımcı olabilir. Özetle, uygun ultrasonik parametrelerin seçimi, bağlanma nedeniyle pedlere iç hasarı önlemek için önemli bir ön koşuldur. Bazı araştırmacılar, ultrasonik genliğin PAD'lerin 138KHz ultrasonik frekansta stres dağılımı üzerindeki etkisi üzerinde sonlu eleman simülasyon analizi gerçekleştirmiştir ve sonuçlar, bağlama sürecinden görebileceğiniz gibi, stres, kapiller hareketi ile stres değişir ve sadece merkezi alana hareket ettiklerinde, stres dağılımı simetrasyonu olduğunda. Diğer simülasyon analizi, Şekil 4'te gösterildiği gibi, peddeki bağlanma stresinin ultrasonik genliğin artmasıyla arttığını göstermektedir. Bu sonuçlar, ultrasonik genliğin bağlanma işlemi sırasında telin stresi ve deformasyonu üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.Şekil 3. Farklı zamanlarda stres dağılımıŞekil 4. Ultrasonik genliğin ped stresi üzerindeki etkisi

Helikopter
Kılcal bıçaklar, alüminyum işlem yongalarının bağlanma işleminde önemli bir rol oynar. Ultrasonik parametrelerin pedlere kesin olarak uygulanması için anahtar bir taşıyıcı olarak, tüm enerji aktarım sürecinin vazgeçilmez bir parçasıdır. Kılcal anormalse, ultrasonik güç ve basıncın ped üzerinde eşit ve stabil bir şekilde hareket etmesi zordur, bu da ultrasonik enerjinin normal yayılmasına ciddi şekilde müdahale eder ve bağlanma kalitesini olumsuz etkileyecektir. Öte yandan, araştırmacıların analizine göre, kılcalca çok sayıda bağlanma operasyonuna maruz kaldığında, kontamine kılcal kafa bazı değişikliklere uğrar. Kontaminasyon nedeniyle, kılcal kafa ile lehim topu arasındaki temas yüzeyi alanı artar, bu da kılcal kafa ile lehim topu arasında artan yapışmaya yol açar ve dikey gerilim yükünün büyüklüğü de buna göre artacaktır. Kılcalın kaldırılması sırasında, dikey yük sırayla kılcaldan deforme olmuş topa ve daha sonra ped'e aktarılır. Bu dikey yük, pedlerin derisini tetikleyen doğrudan güç kaynağıdır. Ped'e dikey bir yük uygulandığında, pedde çatlakların oluşmasına neden olur. Bu çatlaklar önce A bölgesinde çimlenir ve daha sonra arayüz boyunca pedin altındaki oksit tabakasına uzanır, sonunda Şekil 5'te açık bir şekilde gösterilen bir işlem olan ped soyma oluşumuna yol açar. soyma. Araştırma sonuçları ayrıca, makul bir kılcal model seçimin alüminyum proses yongalarının ped soyulması problemini iyileştirmek için önemli bir çözüm olduğunu göstermektedir. Ca =70 derecesi ve küçük bir uç çapında CD koni açısı olan bir kılcallar seçtiğimizde ve bağlanma basıncını orta derecede arttırdığımızda, lehim derzinin şekillendirilmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olabilir. Bu, lehim eklemi ve ped arasında iyi, düzgün ve yeterli bir temasla sonuçlanır ve lehim ekleminin çıkıntısının neden olduğu lokal stres konsantrasyonu probleminden etkili bir şekilde kaçınır. Ek olarak, CA =70 derece kılcal tarafından oluşturulan lehim topu nispeten ince bir ekstrüzyon eğimine sahiptir, bu da ultrasonik enerji iletirken daha az dağılmasını sağlar. Ek olarak, Ca =120 derecesi ile karşılaştırıldığında, CA =70 derece kılcallar, lehim topunun merkez bölgesinde daha zayıf bir enerji birikimine sahiptir, bu da ped'in merkez alanındaki alüminum tabakasına bağlanma gücünün hasarını önemli ölçüde azaltabilir ve belirli farklılıklar ve avantajlar Şekil 6'da gösterilir.

0010-13774 assy, ​​gofret asansörü bekleme süresi\/passthru

图5焊盘起皮原因示意图Şekil 6. Farklı konik açıların bağlanma üzerindeki etkilerinin karşılaştırılması

Kayma
Bazı durumlarda, ultrasonik güç, basınç ve önceden ısıtma sıcaklığını optimize ettikten sonra bile alüminyum disk dökülme (ABPO) oranı sıfıra indirilemedi, bu da partideki ABPO fenomenine en azından başka faktörler olduğunu düşündürmektedir. Araştırmacılar, bağlanma işlemi sırasında kaymayı azaltmak için yazılım sistemini optimize ederek, kılcal ve lehim topu arasındaki kaymanın önemli ölçüde azaltılabileceğini buldular. Sonuç olarak, pedin içindeki kesme gerilimi büyük ölçüde azalır, böylece pedde iç hasar görür ve böylece ABPO fenomenini ortadan kaldırır. Şekil 7, lehim topunun kaymasını göstermektedir ve altın tel topu üzerinde kaymanın bıraktığı izler diyagramda açıkça görülebilir. Şekil 8, yazılım optimizasyonundan önce ve sonra kılcalın etkisinin bir karşılaştırmasını göstermektedir.Şekil 7 Lehim topu kayması

Şekil 8. Yazılım optimizasyonundan önce ve sonra kapriyiller eyleminin karşılaştırılması

Araştırmacılar, lazer konfokal teknolojisi yardımıyla gözlemlediler ve ped soyma ile hücrelerin ortalama kayma derinliğinin 9.6 μm olduğunu, ortalama kayma derinliğinin kaymayı azaltmak için optimize edildikten sonra 7.44 um'ye düşürüldüğünü buldu. Altın Vickers sertliği hesaplanır ve ped soyma ile elemanın ortalama kayma kuvveti 48.7 gf'dir ve yazılım kayma azaltmayı optimize ettikten sonra ortalama kayma kuvveti 29.2 gf'ye düşürülür. Sonlu eleman simülasyon sonuçları, kayma kuvveti nedeniyle ABPO elemanındaki BPSG'nin kesme mukavemetinin 1.74 GPa olduğunu, ABPO olmadan elemanın kesme mukavemetinin 1.29 GPA olduğunu göstermektedir.

İşlem parametreleri
Bazı araştırmacılar, ön ısıtma sıcaklığı, bağlanma gücü ve bağlanma kuvveti gibi faktörlerin ped soyma üzerinde bir etkisi olduğuna inanmaktadır. Spesifik etkiler Tablo 1'de gösterilmiştir.Tablo 1 Ön ısıtma sıcaklığı, bağlanma gücü ve bağlanma kuvvetinin ped soyma üzerindeki etkisi

Gofret imalatı
Gofret üretimi sırasında, halojen kalıntıları alüminyum pedler ve oksit filmleri üzerinde aşındırıcı bir etkiye sahip olabilir. Aynı zamanda, peddeki metal tabaka, nem emilimi nedeniyle ısıtıldıktan sonra buharlaşacak ve genişleyecektir, bu da metal tabakanın ped içindeki yapışmasının azalması üzerinde bir etkisi olacak. Bağlandık ve soyulduktan sonra elektroles nikel-palladyum daldırma altın (ENEPIG) pedlerinin SEM\/EDX analizine göre, oksidasyon PD ve Ni delaminasyonunun ana nedenidir. Şekil 9, Pad'in mikroskobik topografisini göstermektedir ve Enepig pedinin reddedildikten sonra kurşunlar ve Şekil 10'da gösterilen odaklanmış iyon ışını (FIB) kesiti üç farklı bölgeyi göstermektedir: kurşunun ayrıldığı alan, alandan biraz uzakta olan alan ve geleneksel referans bölgesi.Şekil 9. ENEPIG PAD'den sonra pedlerin ve kurşunların mikromorfolojisiŞekil 10. Fib kesiti

Çok katmanlı ped yapısı için, 250nm, 330nm, 450nm, 550nm ve 650nm farklı kalınlıklara sahip beş yüzey alüminyum katmanının (M2) ayarlandığı belirtilmiştir. 200 derece ve 3 saatlik yaşlanmadan sonra, sonuçlar daha ince M2 tabakasının 11 - 13 Şekillerinde gösterildiği gibi bilyalı boyun arızası, yastıklama ve yağma arızasına daha yatkın olduğunu göstermektedir.

Şekil 11 Çip üzerindeki alüminyum pedler

Şekil 12 Çekme testinde tipik arıza modları

Şek.13 Bond gerilme testindeki toplam arıza modlarına soyulma ve lehim topu yıkım arıza modlarının oranı M2 kalınlığına göre değişir