自动化带状键合 (Automated Ribbon Bonding)

[For the English version, click here.]

随着传统的混合和光电子封装频率上升,导致基本的键合工艺产生问题。主要的问题是反应性电感的产生。除此之外,反应性电容也是一个问题。但是,导线的形状从圆形改为扁带形就能直接影响反应性电感这个最关键问题。

带状线键合的好处
当频率高于〜 20-21 GHz时,带状线在电流功能上比圆形导线特出。好处不胜枚举 - 频率越高,带状线的使用更为重要。在〜 100 GHz以上的应用,甚至带状线也成为一个问题。频率越高,导线必须更短才能满足和体现电路的设计需要。因此,我们的重点是放在〜 20-100 GHz频率范围内的封装产品上。

ribbon bonds

带状线具备有特殊运用优势,但它也有近同等重要的好处 - 那就是在实施键合过程中对CPK和键合功能的影响。在键合力的施加方面有所差異:带状的键合力是施加在正方形的面积上,然而,圆形线的键合力只施加在一条直线上而已。这是一个比较温和的应用程序,它减少缩孔的发生率。在许多情况下,带状线的厚度只有12.7微米,因此,它的变形量是最小的,从而允许更细间距的应用,更重要的 是,它能应用在更 小的焊盘尺寸。

当第一个焊接点产生后,导线的矩形性质牢牢套住导线,这样它会趋于阻止导线的晃动。其优点就是能更好的控制线的弧形,并且可以起到减少反应性电容和缩短导线。此外,更短的导线具有较小的反应性电感。有趣的wedge bonds是,机械特性如何能产生多方面有利的电效应。

第二焊接点的尾部控制也因带状线的使用而加于改善。线夹具能夹住更大和更平坦区域,提高了夹具的功能和尾长的可重复性。这是一般的楔形焊接的一个重要方面,因为它是后续流程中能影响整体导线互连的第一道工序。

随着达到更佳尾长(和更短)的可重复性,你就更容易提高第一焊接点的可重复性,同时也因为更小的变形量而达到更小的第一焊接点。有了更佳第一焊接点的可重复性,线弧的可重复性也相对改善了。线弧和第二焊接点是相互影响的。所以更佳的线弧可重复性直接影响第二焊接点的可重复性。随着更佳第二焊接点的可重复性的产生,你就能够创建一个更具有重复性的尾巴。一直重复这样的工序就能达到所预期的收益。只要改用带状线来提高线夹的功能就能获得更好键合工序的重复性。

带状线焊接的专长
Palomar Technologies 为客户提供自动化的带状线键合解决方案已有几十年。许多Palomar Technologies 2470型号的五个版本的楔焊机仍然在市面上广泛使用。Palomar Technologies继续不断地发展带状线键合的专业知识。我们期待您来参观我们美国西岸半导体展SEMICON West 5952号的展台,来了解这方面的信息。

Palomar Technologies product progression

For more on ribbon bonding, download the paper "Benefits of Automated Ribbon Bonding for Microwave Applications" or the "Automated Ribbon Bonding" article.

Automated ribbon bonding Click me 

----
PH Chan 钟碧和
Managing Director, APAC
Palomar Technologies Asia