目錄１．銲線的種類(lèi)２．結(jié)球銲線(BALLBONDING)

的操作３．結(jié)球銲線的實(shí)際操作４．Bonding用線材５．Bonding用瓷嘴６．銲線技術(shù)（製程技術(shù)）

附錄１．拉力測(cè)試時(shí)Pull位置的影響

附錄２．關(guān)於CRATERING

附錄３．關(guān)於電鍍銲線機(jī)操作的基礎(chǔ)１．銲線的種類(lèi)BallBonderWedgeBonder將半導(dǎo)體IC晶片上的接續(xù)電極與Package外部引出用端子之間，利用打線予以連接。將相連的金屬加熱，以熱或超音波振動(dòng)、或熱+超音波振動(dòng)，使其接合。(源自於:SEAJ半導(dǎo)體製造機(jī)臺(tái)用語(yǔ)辭典)此方式是以降低打線溫度為目的所開(kāi)發(fā)而成。為彌補(bǔ)因溫度低造成熱能減少，因此附加上超音波能量打線溫度：３００℃前後打線溫度：１００～２００℃前後低溫化熱壓著TPC方式使用Ａｕ線來(lái)銲線的技術(shù)，最早是在１９５０年代，由美國(guó)貝爾研究所的研究小組所確立，之後美國(guó)機(jī)臺(tái)製造廠商開(kāi)發(fā)手動(dòng)式機(jī)臺(tái)，將結(jié)球銲線的操作被實(shí)際應(yīng)用，且普及的被採(cǎi)用至今。WedgeBonding鋁Al、金Au線BALLBONDING

金Au、銅Cu線WIREBONDING超音波?熱壓著方式Ver.12WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)熱壓著法與超音波?熱壓著法的比較－接合要素之比較－－接合時(shí)所需的物理性効果比較－項(xiàng)目熱壓著法超音波?熱壓著法接合要素?zé)岷芍劁I針磨動(dòng)VIB熱荷重超音波振動(dòng)U.S.溫度高（300℃以上）較低（200℃前後）參考資料熱壓著法超音波?熱壓著法接合所需的物理性効果（銲針磨動(dòng)）優(yōu)（超音波振動(dòng)）塑性變形増大變形量増加空孔密度増大（銲針磨動(dòng)）優(yōu)（超音波振動(dòng)）因溫度使原子擴(kuò)散定數(shù)増大優(yōu)（高溫）劣（較低溫）原子密度差距(濃淡斜率)増大劣優(yōu)（超音波振動(dòng)）Ver.13WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)２．銲線操作①搜尋動(dòng)作

在瓷嘴前端突出的線頂端形成金球，瓷嘴朝向１ｓｔ銲點(diǎn)位置（PAD表面）以低速（５ｍｍ／ｓｅｃ－２０ｍｍ／ｓｅｃ）下降。②１ｓｔ銲點(diǎn)

瓷嘴碰觸到銲墊表面後，依靜荷重、超音波振動(dòng)及溫度，使金球被壓著在銲墊表面上。③

打線弧

１ｓｔ銲點(diǎn)完成後，瓷嘴朝２ｎｄ銲點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，瓷嘴上升約５ｍｍ，釋出線弧形成時(shí)所需的金線長(zhǎng)度。④－⑤

線弧形成

接著在瓷嘴從最高點(diǎn)朝２ｎｄ銲點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，金線被瓷嘴吸入，連帶著多餘的線到達(dá)２ｎｄ銲點(diǎn)。⑥

２ｎｄ銲點(diǎn)到達(dá)２ｎｄ銲點(diǎn)後，依靜荷重、超音波振動(dòng)及溫度，使金線被壓著在LEAD表面。⑦FEEDUP線尾產(chǎn)生２ｎｄ點(diǎn)銲線完成後，為了下次的打線時(shí)形成所需的金球，既定的金線被釋出，上升到SPARK的高度。⑧金球形成

瓷嘴上升至SPARK高度後，因放電而使金線前端形成金球。線弧形成LEAD搜尋動(dòng)作半導(dǎo)體晶片①１ｓｔ

銲點(diǎn)②金線釋出③金線吸入④⑤金球形成線弧軌跡形成放電

形成金球⑧２ｎｄ

焊點(diǎn)⑥FEEDUP線尾產(chǎn)生⑦※無(wú)線弧控制之情形Ver.14WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)３．結(jié)球銲線的實(shí)際操作手段DIEBONDER

DIEBONDER導(dǎo)線架L/F／基板接著劑半導(dǎo)體晶片烘烤BallBonding線瓷嘴打線技術(shù)（製程技術(shù)）BallBONDER（機(jī)臺(tái)技術(shù)）Ver.15WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)

主要特徴等上述極佳的化學(xué)、機(jī)械特性※本項(xiàng)資料、圖表等，自田中電子工業(yè)及日鉄MICROMETAL技術(shù)資料轉(zhuǎn)載４．Bonding用金線４－１金線的主要特徴在現(xiàn)今半導(dǎo)體組裝過(guò)程中超音波?熱壓著打線方式為BallBonding的主流，而金線是最適合且不可或缺的半導(dǎo)體DEVICE封裝材料。在大氣中或水中，化學(xué)性安定，不會(huì)氧化在金屬中，延展性最佳、於打線時(shí)可使用加工至直徑１０～３８μｍ（MICORMETER：１／１０００ｍｍ）的超細(xì)線不易吸收氣體對(duì)於熱壓著打線，硬度最合適其機(jī)械性的強(qiáng)度可承受樹(shù)脂封膠壓力僅次於銀、銅的高導(dǎo)電性電阻比率（μΩ?ｃｍ）的比較銀（１.６）＜銅（１.７）＜金（２.３）＜鋁（２.７）Ver.16WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)電氣傳導(dǎo)性（電流傳導(dǎo)容易）影響金屬導(dǎo)電程度，也就是決定電子移動(dòng)量的重要因素，包含金屬結(jié)晶中的自由電子數(shù)、金屬

結(jié)晶兩端的電位差、妨礙自由電子移動(dòng)的阻抗等因素。自由電子數(shù)，一般以１價(jià)的金屬最多、導(dǎo)電性高。結(jié)晶中兩端電位差越大，自由電子數(shù)越多，導(dǎo)電性也越高。電氣阻抗越小，則移動(dòng)電子數(shù)越増加、導(dǎo)電性也越高。自由電子

相對(duì)於不能與原子或分子相離太遠(yuǎn)的束縛電子，自由電子可在真空或物質(zhì)中自由移動(dòng)。金屬中的傳導(dǎo)電子在傳導(dǎo)帶時(shí)就是自由電子，因與格子振動(dòng)的相互作用，有說(shuō)明導(dǎo)電、

熱傳導(dǎo)、比熱、磁性等特徴。電氣阻抗

施與在物體一定電壓Ｖ時(shí)，所通過(guò)的穩(wěn)定電流為Ｉ、則Ｒ＝Ｖ／Ｉ為該物體之電氣阻抗。截面積也一樣，在A中長(zhǎng)度Ｌ的線狀物體，Ｒ＝ρＬ／A中的ρ被稱(chēng)做電氣阻抗率（電氣

阻抗比），是［Ω?ｃｍ］為單位的物理定數(shù)。電氣阻抗中電流流通，則產(chǎn)生每單位時(shí)間發(fā)生Ｉ*2?Ｒ的焦耳熱（Ｗ）。用語(yǔ)解説Ver.17WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)在高純度（５Ｎ：９９．９９９％）の純金中添加特定的不純物質(zhì)，以及在加工過(guò)程中的均勻擴(kuò)散處理（熱處理：Anneal退火），可製造出具有各種特性之線種。４．Bonding用金線４－２金線的製造過(guò)程範(fàn)例（引用自田中電子工業(yè)綜合目錄）Ver.18WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)用語(yǔ)解説壓延加工

壓延加工是指形成平板狀、某固定形狀、棒狀、管狀等的多功能加工法。依加工材料的溫度可分

為熱壓延與冷壓延。熱壓延是處理較大材料的壓延。

冷壓延，因是在常溫下，當(dāng)然絕對(duì)應(yīng)力阻抗高，加工困難度也變高，但尺寸精準(zhǔn)度較佳，可達(dá)到

成品表面完美的目的。

固定形狀材料的壓延，是在滾筒內(nèi)沿著溝道成形，隨溝道形狀的依序變化，而逐漸接近成品的多

段式滾筒壓延。應(yīng)力阻抗

從應(yīng)力－應(yīng)變曲線，取得塑性應(yīng)變的絶對(duì)値ε，及應(yīng)力的絶對(duì)値σ，來(lái)表示σ－ε關(guān)係時(shí)，σ是

在塑性變形時(shí)的材料特有數(shù)値。這數(shù)值就稱(chēng)為應(yīng)力阻抗。應(yīng)力阻抗之測(cè)定

材料應(yīng)力阻抗之測(cè)定，有拉力測(cè)試、壓縮測(cè)試及硬度測(cè)試等等。其中最常做的測(cè)試是拉力測(cè)試，降伏應(yīng)力、或是耐力、拉力強(qiáng)度等特性外，伸展、壓縮

、加工硬化指數(shù)、r值等特性，都可由塑性變形求得。壓縮測(cè)試方面，雖然不像拉力測(cè)試時(shí)易發(fā)生中間細(xì)的狀況，但若不注意減少工具與材料間摩擦之

問(wèn)題，會(huì)有Barreling的狀況發(fā)生。硬度測(cè)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是可在細(xì)微部分測(cè)定，但需要誤差處理。Ver.19WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)除純度以外，金線要求以下機(jī)能尺寸精準(zhǔn)度高（能控制在0.1um）表面圓滑、有金屬光澤表面無(wú)髒物、污垢拉力強(qiáng)度、伸展率能達(dá)指定程度捲線狀況少在金線前端形成的球，其形狀一定且非常圓４．Bonding用金線４－３對(duì)金線之要求Ver.110WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)各Type的高溫特性與Loop高度的關(guān)係各Type線之強(qiáng)度一般線：Y,C,FA,M3,G低Loop用線：GL-2,GLD高強(qiáng)度線：GMG,GMH合金線：GPG４．Bonding用金線４－４Bonding用金線列表

（田中電子工業(yè)製金線範(fàn)例有關(guān)其他公司的線，請(qǐng)參照目錄）

Ver.111WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)與高純度線做比較，在常溫及高溫時(shí)的機(jī)械性強(qiáng)度較高耐模流極優(yōu)在大氣中、可形成完整的圓球InitialBall本體的再結(jié)晶粒小與高純度線比較、接合力高BallNeck強(qiáng)度較強(qiáng)Ａｕ／Ａｌ接合度提高■與高純度線比較，電阻略高（１.３倍左右）合金線之特徴一般的機(jī)械性強(qiáng)度，在強(qiáng)度測(cè)試中可同時(shí)測(cè)定出斷裂強(qiáng)度（ｇｆ）與伸展率（％）為因應(yīng)近年來(lái)各種半導(dǎo)體封裝的應(yīng)用，已投入開(kāi)發(fā)純度２Ｎ（９９％）～

３Ｎ（９９.９％）合金（Alloy）線的市場(chǎng)。４．Bonding用金線４－５合金線（１）Ver.112WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)∥合金、高純度金線範(fàn)例針對(duì)近年來(lái)急速以Pitch展開(kāi)的FinePadPitch化，提出下列要求各金線之詳細(xì)特點(diǎn)，請(qǐng)參照各公司之目錄在微小銲墊上打線接合信賴(lài)性的提升隨著線徑的細(xì)小化

耐模流性的改良隨著線徑的細(xì)小化改良金線強(qiáng)度要求開(kāi)發(fā)新線種，擁有舊有高純度線所無(wú)法擁有的特性合金線高強(qiáng)度線田中電子工業(yè)ＧＰＧＧＭＨ,ＧＭＧ日鉄MICROMETALＲ,ＧＮＴ５開(kāi)發(fā)合金線（２Ｎ～３Ｎ）

與４Ｎ

KEEP的高強(qiáng)度線４．Bonding用金線４－５合金線（２）Ver.113WIREBONDINGPROCESS的基礎(chǔ)常溫（２５℃）與高溫（２５０℃）的合金線與高純度線機(jī)械特性比較４．Bonding用金線４－５合金線（３）（以下引用田中電子工業(yè)合金線資料）高純度線合金線合金線高純度線BreakingLoad(gf)Elongation(%)高溫特性範(fàn)例(φ25um)250D