1、一、        銅線鍵合工藝. O- 1 & & i" eA、銅線工藝對框架的特殊要求-銅線對框架的的要求主要有以下幾點：/ v% z$ / w4 t8 T" r1 _) B1、        框架表面光滑，鍍層良好；4 O3 u' $ ( 5 p" |- A2、        管腳共面性良好，不允許有扭曲、翹曲等不良現象6 J: 4 f$ U9 J' ; B0 d管腳粗糙和共面性差的框架拉力無法保證且容易出現

2、翹絲和切線造成的燒球不良，壓焊過程中容易斷絲及出現tail too short ；2 s. / C# e$ q! VB、保護氣體-安裝的時候保證E-torch上表面和right nozzle 的下表面在同一個平面上才能保證燒球的時候，氧化保護良好同時氣嘴在可能的情況下盡量靠近劈刀，以 保證氣體最大范圍的保護. b* a# c! 3 b1 b; f  EC、劈刀的選用同金線相比較，銅線選用劈刀差別不是很大，但還是有一定的差異：2 b9 P" , Q3 D* 7 p   1、銅線劈刀T 太小2nd容易切斷，造成拉力不夠或不均勻# c7 - G! b

3、* ,    2、銅線劈刀CD不能太大，也不能太小，不然容易出現不粘等現象- w0 d$ W; X; s7 A   3、銅線劈刀H與金線劈刀無太大區別（H比銅絲直徑大8µm即可，太小容易從頸部拉斷）: % b8 z+ w2 H( T   4、銅線劈刀CA太小線弧頸部容易拉斷，太大易造成線弧不均勻；4 F& L7 T, ) y: N# D( B   5、銅線劈刀FA選用一般要求8度以下（4-8度）5 j) V. - w0 1 $ y; F3 C4    6、銅線劈刀OR選用大同小

4、異2 s5 e( X4 J; 7 O* J  C% eD壓焊夾具的選用) ?- N  Y% c9 O, r4 X7 x  銅線產品對壓焊夾具的選用要求非常嚴格，首先夾具制作材料要選用得當，同時夾具表面要光滑，要保證載體和管腳無松動要，否則將直接影響產品鍵合過程中燒球不良、斷線、翹絲等一系列焊線問題。" u/ q, E2 m# K$ . f5 Y/   h! U' E/ Q1 f二、        銅線的特性及要求6 ( F3 R. K4 r# F&

5、a切實可行的金焊線替代產品 。  & M* Y) n& |6 H3 Y. v5 M細銅焊線（<1.3mil）' v8 T. B! 9 h6 Q) A; a) l& H$ y銅焊線，機械、電氣性質優異，適用于多種高端、微間距器件，引線數量更高、焊墊尺寸更小。6 k) ! j  A; _0 T, _+ r4 Z ) V% p9 T3 b0 % % A6 k銅焊線（1.3-4mil）+ V* |7 : j5 L1 / x5 T0 4 Y& R3 m& |9 y5 g4 2 p銅焊線，不僅具有銅焊線顯著的成本

6、優勢，而且降低了銅焊點中的金屬間生長速度，這樣就為大功率分立封裝帶來了超一流的可靠性。: I0 i+ n( y# ?0 G. f2 * J 6 )   m3 b, C7 b$ O9 i銅焊線的成本優勢1 q4 Q( x' q6 & E$ ?; F# S3 Z2 G9 A# Y)   ! n由于銅的成本相對較低，因此人們更愿意以銅作為替代連接材料。對于1mil焊線，成本最高可降低75%*，2mil可達90%*，具體則取決于市場狀況。0 Z& 5 y$ P8 j2 S8 o, k: T% X # |3 h! D& u- _-

7、F- p+ D- n  U銅焊線的優異性能 6 ; _! N4 9 i銅線的導熱導電性能顯著優于金線和鋁線，因此能夠以更細的焊線直徑達到更好的散熱性能及更高的額定功率。與金相比，銅的機械性質更強，這樣在模壓和封閉過程中可以得到優異的球頸強度和較高的弧線穩' F! y5 K/ o& i7 E* 1 v銅焊線的優點（與金焊線相比） , J5 t* q6 J& |, _& 材料成本低                 降低單位封裝成本，提高競爭優勢 ' d( A+

8、 N: t. N  i( n8 u# J7 g; t( u導電性好/ r. g* O& j- ?/ s4 ; P' N+ j/ e金焊線4.55 10 E7/ Ohm m , j# H& Y& k7 p+ a1 M9 r8 Q) f0 + j銅焊線5.88 10 E7 / Ohm m                 在微間距封裝中可以采用更細的焊線 * G9 H! : f3 p+ H( c8 f        微間距應用性能

9、優異（焊墊尺寸較小） 4 4 C4 4 N0 $ H+ m        提高功率調節器件（TO220、TO92、DPAK等等）的電流容量和性能 6 X! u2 N/ f% V$ d, O5 7 q導熱性好+ l/ P) v& M9 u$ r! H8 A2 d金31.1 kW/m2 K 0 z* A1 J; _$ 4 u/ s4 f銅39.5kW/m2 K                 傳熱效率更高 7 m9 S9 * l2 t1 s3 5 S機械性質高  

10、;               抗拉強度更大、延伸特性更好 7 Z: c; ) B3 & : c8 m! D0 N7 s        模壓中具有優異的球頸強度和較高的弧線穩定性 " N0 w4 l% b$ o& n8 z0 S3 , q, y金屬間（IMC）生長速度慢                 提高機械穩定性、降低電阻增加量 % j) B% l* n8 M& r&#

11、160;       IMC生長較為溫和，從而提高了鍵合強度 ; s5 T9 c9 D7 ?- b8 p降低金屬間生長速度，提高可靠性 ) 0 a1 g: A7 N4 K" ' f2   : S1 i' l! X5 h! Q6 w與金線焊點相比，銅線焊點中的金屬間生長速度顯著減小。這就降低了電阻、減小了產熱，并最終提高了焊接可靠性和器件性能。由于銅線中的金屬間生長速度、電阻和產熱均低于金線，故而電阻隨時間的增加量和老化速度同時得到減小。 0 q3 j9 O3 _3 0 y9 D銅線在焊接后能夠形成比金線更穩定、剛性更好

12、的弧形) * B! P/ t  s能夠適應更長的弧度（最長弧度7mm） 2 q+ H0 |+ K6 J; q銅焊線典型尺寸及標準機械規格 ! m/ s7 a6 M/ B9 r. e& v. 2 S7 b直徑         um         20         25         28         30        

13、 38         50         65         75 7 y& m0 , 6 x" A9 ! O$ M'           密耳         0.8         1.0         1.1       

14、0; 1.2         1.5         2.0         2.5         3.0 , C0 R, L+ G7 V; , A9 g延伸率（%）         8-16         8-16         10-20         10-20 &

15、#160;       10-20         15-25         15-25         15-30 7 q" o. x. V" P% + L2 s9 T( K斷裂荷載（g）         5-10         8-15         10-20     

16、0;   12-22         20-30         40-55         60-80         80-120 ( S+ |+ e* ; C銅焊線的包裝與存放4 c, K- W/ Z9 Y7 / h銅具有較強的親氧性，因此必須對銅焊線進行保護以延長其保存期。為此各卷銅焊線均采用吸塑包裝，并在塑料袋內單獨密封" a, 5 q7 g4 g( K; k- ?$ R6 v除了以上優點為，銅線還有以下特

17、性：# % ?, L4 D: O7 L$ _/ L7 q1.銅線易氧化，原則上拆封的銅線48小時用完。- m! u( G; L$ q/ I) y. L  2.銅線硬度高，容易產生彈坑、不粘、斷絲、燒球不良! k9 f" 0 p3 f+ c; E三、銅線和金線在鍵合工藝參數的區別; T0 k" U4 v( . " E, 8 f& x1.EG-60 銅線壓焊工藝參數與金線相比較最大的變化是加大了contact force，以增加產品的可焊性，為了減小彈坑風險，一般情況下1mil以下銅線采用LOW-Power模式，而1.2mil以上一般采用H

18、igh-power模式$ A; : d; c8 B+ 9 cSet up machine$   d7 q, I1 l- b3 w$ t       u Set up machine(改為銅線方式)5 F7 * M; q' u. r; r        F16(2009) 1090ABBB  bond sequence   normal (goldØ wire)->copper/ j0 C# d  j8 D&quo

19、t; d5 c  a        F16 Tail control (減少tail too short 報警)u0 ?6 J$ W0 U/ " c        F16Ø 1090ABB400 A6 Y/ k) m- ?8 D+ E& l% K# y* z, h        Menu 1   12-16l) J# D3 K# g9 N! z0 G6 p! |     

20、60; Menu 9   20l, W9 E: f  ?3 A; w6 c2 u        Menu A   8l* J" o7 b+ _/ A  u: c) F       u F15 bond process control(減少 NSOP NSOL)/ s/ v* ?0 m1 M' r2 E        F15Ø (2002)10803& G. S2

21、 I* R# _/ N0 E   l     Menu 0    比gold wire 要 大一些( S3 D  b: * I7 ?3 N/ S(         Menu 3     0l$ v* A9 y3 F) C  U/ e$ g& B        Menu 4 l    比bond force 稍小2 U2 c. m0

22、 t$ l9 X: b8 E' L! M7 JSet up machine6 V2 d) Y1 g% C" O: Q5 W       u Search high ( 減少 NSOP  & tail too short)9 7 e- l) z( L( A# - R! r% S5 v        Gold wire :             Ø   

23、 8-12  ) 3 f" 0 + u% A       Ø copper wire :               10-15" u4 X+ Y4   Q+ x        EFO parameterØ/ j! O( T* U) N( J$ M) R        Wire size

24、(mil)         0.8    l    1.0              1.5       2.02 s- z2 q/ p4 u        Current  (mA)          5000-700

25、0             12000-15000l! H8 K& E; R) w; X- L4    l      time  (us)                  500-800             

26、60;   1200-1800- L* f( _; o& t/ O9 t; v$ % t) Set up machine+ 1 A& O" x3 N* q7 N( D+   Y        BQM set upØ& / h8 q+ 8 U4 q        Wire size (mil)       0.8-1.2         

27、;      l 1.5-2.01 O9 K5 |, H2 G) Q  M  a        Rise time               1-2                l    2-3; P1 A& 0 S- W5 a

28、& b9 _        Power level              low                l    high4 y' G# W( k) x) m2 u       l Power control     &#

29、160;   const-p                const- p) X- x0 I6 B' l8 s: J        Speed setØ& r! v3 j, H' h4 m. Q3 H- L        F15 比goldl wire 稍低.        512-640 

30、                  384-512+ r, s+ D- o8 e% E4 l3 A0 TSet up machine% n7 L6 p! H4 l& N* n' q, y        Set up machineu+ e, R: w/ q5 J0 D        To Copper WireØ( Y4 e- T8 ?9 a( X8 _( Q2

31、 Y: P        1  Higherl EFO current for Cu2 r+ r' G, ?4 j- m6 y2 S; P0 q        2  Shorter EFO time for Cul" j  n& ?) e. k; 0 r* U- t& a        3  In general, higher forcel & powe

32、r6 V: u- ( X* 3 c, D2 f8      l   4  Longer Time factor( j+ d8 2 X2 u l       5  Higher WC force due to Cu hardness) n; Y# X9 S3 J1 I, j  K       l 6  Less Contact Power, use force to deform the ball

33、during the contact stage then apply more base power" U  F9 t: U7 G' S3 q% 7 _% Production issue: f3 s7 j# X# Y! * c' _+ T+         Ball  u, n! h% s5 5 g; M          球不良原因：Ø , d% R+ q7 G! M( L, A0 Y    &

34、#160;l    吹氣保護不好 " q2 ?+ " h& H5 k0 c     l    銅線開封后防止時間太長線有氧化（小時） 5 T& 8 R: z9 e/ g+ P        Tail length  不穩定導致燒球不好l . B/ y3 Z. z8 O! L- A        Capillary  選擇型號不對l - k( B; J&

35、#39; W0 Y( c8 Q$ e        Action:Ø. a' ( e6 U1 w$ g: a       l 調整吹氣裝置和E-TORCE位置，保證保護良好1 _& w, ?! q9 v7 v$ l        更換銅線l, U3 U2 q, r0 i4 P4 r) p3 e        調整nd 焊接參數（base power and base force)保證tail length 穩定

36、l2 H' G+ z' Y% + H; n. s9 v!        l 選用合適的capillary# S2 x8 N" p  h0 E% M/ AProduction issue* x$ Z$ i8 _& R, E" K6 I%   S        1stu 0 k. E+ z& M" o; R& h         NSOP &

37、#160;原因：Ø 4 F7 V/ a  V1 M( A: v3 G       l Bond power  太小 4 L8 % W$ w6 n" ! l- n l       Bond force  太大 ! L) J9 q9 g4 y+ k" s' Z, t2 X        Action:Ø3 U, H: C7 f! g0 _3 w! R   

38、;    l 在保證無crater 的前提下調整power and force * o7 L  M% y1 Y1 0 H# M+ tProduction issue3 h. Y2 G, C: :         2ndu6 f) K; b/ a& h" h: S: j+ r: f4 D         NSOL  原因：Ø ' ?& n1 d8 % ' F0 F   

39、;    l Bond power  太小或者太大3 Z9 Z. L4 6 o5 K- f        Bond force  太大或者太小l / K! F3 N- O) g# 9 - v  Z8         Action:Ø) P& c6 X" z) f# C+ C       l 如果焊接后無留金痕跡應該調大 base power 3 J' v&

40、; m& ) X+ i7 C$ X4         如果焊接后有明顯壓斷痕跡，應該調小 base power and forcel# H2 " m5 v% 9 e8 UProduction issue1 Q$ e( J+ X& Y' B4 V2 -         2nd 后u * J( C" Z" m. K8 a* 8 k5 ) a1          tail too short 

41、60;原因：Ø 5 u- u9 t/ J3 D% e5 X+ ?     l    管腳位置浮動 + $ C9 z- / g( X* g" X- x        Bond power  太小或者太大l, c/ ?2 L! Y1 r9 A+ v/ O* R     l   Bond force  太大或者太小 $ Q! & v6 D$ v# A! y     

42、   Action:Ø/ & s' , y' b* J8 |4 G- T# r5 M        調整該焊點位置l- G; k% j1 e- L! F( x        如果報警后可以直接從capillaryl 穿下線，應該是base power 較小，應該調大base power或者減小base force & ?7 M- h0 f- - _       l 如果報警后線不能直接穿下capillary，必須把線拔除再穿

43、的話，應該減小base power 或者增大base force.* |1 c/ C$ |$ E3 y/ K3 Y  Z# l四、銅線對生產效率和產品質量的影響- |, m/ ; U1 i% v8 g1 T$ t. v  1、產能相對較低-銅線硬度要強于金線，壓焊過程中斷絲幾率和不粘相對增大，考慮到可焊性等因素，壓焊速度相對較慢，正常情況下設備利用率是金線設備的2/3左右。4 A. p3 h0 F& c* F7 "   2、偏心球、燒球不良（高爾夫球）產生較多-銅線2nd焊點切線稍有異常，將直接影響1st焊點燒球，氣

44、體保護范圍太小或框架、夾具異常均會影響1st焊點燒球，所以在出現以上現象是，首先應排除硬件原因，然后再從參數方面解決。$ R, w% a- s9 k# U# X& / N  3、不粘產生頻繁-由于銅線的特殊性，鍵合過程中不粘現象較為嚴重，在銅線鍵合過程中出現不粘，應從以下方面解決：) c& _7 P% v# V* u     A、要保證拆封的銅線無氧化，沾污，拆封的銅線要在48小時內用完。7 Q& T1 0 , z' D/ D   B、夾具表面平整光滑，載體無松動' x, F

45、' b% 5 x$ U7 s+ T9    C、保證燒球的時候，氧化保護良好0 S- O/ d0 E9 a, v6 Y9 U3 1 G   D、切線正常，無偏心球( |7 I6 H4 Y' x( Z3 J   E、裝片平整度，膠量充足（膠量不足缺膠直接影響不粘，1.2mil以上銅線最為明顯），固化溫度均勻；4 q0 R- o% Y5 w! G    F、劈刀選用合理, $ N/ + X8 E* w+ ?. R    G、參數調整9 ?2 n* E1 s  w# t) t7 H4、彈坑風險增加-由于銅線硬度要強于金線，且容易產生氧化，彈坑幾率風險大大增9 s!   # K% ; U  Q9 e7 C: z   加。為了減小銅線彈坑風險，需從以下方面解決：1 H4 O& U0 L: I- vA、配備專人每班做例行彈坑驗證，包括更換品種，