반도체 제조 분야에서는와이어 본딩 기계집적 회로(IC)와 패키징 캐리어 또는 기판 기판을 사용하는 기타 전자 부품 간의 전기적 상호 연결을 실현하기 위한 핵심 조립 장비 역할을 합니다. 이 장비는 회로 시스템의 각 기능 노드에 안정적이고 전도성이 있는 금속 연결을 구축하기 위해 주로 금 또는 알루미늄 와이어와 같은 초미세 금속 와이어를 사용합니다. 와이어 본딩 기계의 전문적인 작업 메커니즘과 표준화된 작업 흐름은 다음과 같이 자세히 설명됩니다.
기판 로딩
전체 접착 공정은 정밀 로딩 절차로 시작됩니다. 작업자 또는 자동 공급 시스템은 IC 칩 및 전자 부품이 장착된 기판 또는 포장 캐리어를 장비의 정밀 작업 플랫폼에 배치합니다. 산업 생산에 적용되는 주류 기판 재료는 세라믹 기판과 실리콘 웨이퍼로, 높은 안정성과 칩 조립 공정과의 호환성이 특징입니다.
와이어 공급 및 장력 조정
와이어 본딩 기계에는 표준 와이어 스풀에서 금속 본딩 와이어를 지속적으로 공급하는 전문적인 와이어 풀기 시스템이 장착되어 있습니다. 산업용 본딩 와이어의 직경은 15~75마이크로미터 범위 내에서 정밀하게 제어됩니다. 정식 본딩 전에 초{4}}초미세 와이어는 다중-그룹 정밀 가이드 구성 요소와 인장 클램핑 구조를 통과하여 와이어 주행 궤적을 효과적으로 보정하고 일정한 와이어 장력을 유지하며 작동 중 와이어 편차, 비틀림 또는 파손을 방지할 수 있습니다.
본딩 툴의 정밀한 위치 결정
장비의 모션 제어 시스템은 와이어 클램핑 기능이 있는 본딩 도구를 구동하여-고정밀 변위 및 위치 지정을 달성하고 기판의 사전 설정된 본딩 지점과 정확하게 정렬됩니다. 본딩 도구의 핵심 기능 구성 요소는 초소형 본딩 작업의 위치 지정 요구 사항을 충족하기 위해 초-본딩 와이어를 안정적으로 고정하고 유연하게 조작할 수 있는 소형 쐐기-형 고정 장치 또는 모세관 구조입니다.
코어 본딩 프로세스
와이어 본딩 기계는 정밀한 압력 제어, 열 에너지 및 초음파 진동 에너지의 시너지 효과를 통해{0}}고신뢰성 와이어 본딩을 실현합니다. 실제 생산에서는 높은-강도와 높은-전도성 접합 접합부를 형성하기 위해 접합 압력, 가열 온도 및 초음파 출력을 포함한 여러 공정 매개변수를 와이어 재료 특성, 선택된 접합 공정 유형 및 IC 어셈블리 맞춤형 요구 사항에 따라 동적으로 최적화하고 조정할 수 있습니다.
첫 번째 채권 형성
정밀 모션 시스템으로 구동되는 본딩 도구는 끝에 용융된 금속 볼이 있는 와이어를 운반하여 기판의 지정된 본딩 패드 위치에 정확하게 도달합니다. 정량적인 열과 일정한 압력의 결합 작용으로 금속 볼과 패드 표면이 야금학적 융합 반응을 일으키고 안정적인 구조 성능을 갖춘 견고하고 전기 전도성이 있는 초기 결합 지점을 형성합니다.
와이어 루프 형성
첫 번째 본딩이 완료된 후 본딩 도구는 미리 설정된 궤적을 따라 이동하여 표준 와이어 루프를 형성합니다. 예약된 와이어 루프 구조는 와이어 굽힘 및 늘어남으로 인해 생성된 내부 응력을 효과적으로 완화할 수 있습니다. 한편, 장기간 작동 중 전자 장치의 열팽창 및 냉간 수축 변형에 적응할 수 있으며, 열 응력으로 인한 와이어 파손 및 접합 실패를 방지하고 회로의 작동 안정성을 향상시킬 수 있습니다.-
두 번째 결합 형성
그 후, 본딩 도구는 기판의 다른 대상 연결 지점(일반적으로 장치 핀 또는 보조 본딩 패드)에 배치됩니다. 장비는 일치하는 열과 압력을 가하여 와이어를 대상 표면에 단단히 눌러 2차 야금 접합 접합부를 형성합니다. 2-접점 결합 구조를 통해 두 결합 지점 사이에 완전하고 연속적인 전기 연결 회로가 구축됩니다.
정밀 와이어 트리밍
2차 본딩이 완료되고 조인트가 안정화된 후 장비의 절단 모듈은 기계적 절단 또는 레이저 절단 기술을 채택하여 2차 본드 끝에서 중복된 와이어 세그먼트를 다듬습니다. 이 프로세스는 잔여 와이어 길이가 프로세스 표준을 완전히 준수하도록 보장하여 깔끔하고 표준화된 와이어 끝을 실현하고 중복된 와이어 잔여물로 인한 단락 위험을 제거-합니다.
공정 후 품질 검사-
배치 본딩 작업이 완료된 후 와이어 본딩 기계의 통합 감지 시스템은 모든 본딩 조인트에 대해 종합적인 품질 평가를 수행합니다. 검사 모드에는-고정밀 시각적 외관 감지, 전기 전도도 성능 테스트 및 기타 전문 감지 수단이 포함되어 있어 부적격 접착 제품을 효과적으로 검사하고 모든 접착 지수가 산업 조립 사양 및 품질 표준을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
순환작동
와이어 본딩 기계는 칩 설계 도면 및 프로세스 사양에 따라 위의 전체 프로세스 흐름을 자동으로 반복합니다. 부품 및 포장 캐리어의 모든 회로 연결 작업이 완료될 때까지 결합 지점의 총 수와 분포 위치는 전자 장치의 구조적 설계 및 기능 요구 사항에 따라 결정됩니다.
위의 내용은 와이어 본딩 공정에 대한 보편적인 기술 개요라는 점에 주목할 가치가 있습니다. 다양한 장비 모델, 적용 가능한 시나리오 및 칩 조립 정밀도 요구 사항에 따라 실제 와이어 본딩 기계의 구조 설계, 기능 구성 및 세부 작동 매개변수는 상응하는 차이와 개인화된 조정을 갖습니다.
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