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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳瑞文
研究生(外文):CHEN,JUI-WEN
論文名稱:微電子裝置之焊線的改良研究
論文名稱(外文):Investigation the Improvement of Wire Bonding on Microelectronic Device
指導教授:徐孟輝
指導教授(外文):HSU,MENG-HUI
口試委員:劉念德周煥銘
口試委員(外文):LIU,NIEN-TECHOU,HUANN-MING
口試日期:2021-01-13
學位類別:碩士
校院名稱:崑山科技大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:代替論文:技術報告(應用科技類)
論文出版年:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:焊線電子封裝拉力值推力值
外文關鍵詞:Wire bondingelectronic packagingWire pullBall shear
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焊線(Wire Bonding)即為目前電子封裝主要的電路連接技術之一,透過寬度約為1mil(25.4um)的金線(Au Wire),將Wafer (or IC) Pad與基板(Substrate) Lead連接,進而使訊號導通,使佈局(Layout)在電子裝置內的積體電路(Integrated Circuit,IC)可以發揮正常訊號傳輸的功能, 因此焊線(Wire Bonding)在整個封裝製程中扮演了相當重要的角色。
然而一旦焊線(Wire Bonding)品質不良時,則影響產品訊號傳輸。本文透過焊線參數調整,以拉力值(Wire Pull)、推球值(Ball Shear),調整焊線參數,以得到最佳焊線品質。
而由實驗結果證明,焊線接合由原本的標準型式(Single Wire)改成BBOS (Bond Ball on Stitch),提昇焊線拉力值, 焊針(Bonding capillary)的倒角(Chamfer Diameter)改變,增強焊線推球值,也使整個焊線可靠度提昇。





Wire Bonding is currently one of the main circuit connection technologies for electronic packaging. The Wafer (or IC) Pad is connected to the Substrate Lead through a gold wire (Au Wire) with a width of about 1mil (25.4um). In turn, the signal is turned on, so that the integrated circuit (IC) of the layout in the electronic device can perform the function of normal signal transmission. Therefore, the wire bonding (Wire Bonding) plays a very important role in the entire packaging process.
However, once the quality of the wire bonding is poor, it will affect the signal transmission of the product. This article uses wire pull and ball shear to adjust the wire parameters to get the best Wire bonding quality.
The experimental results proved that the wire bonding was changed from the original standard type (Single wire) to BBOS (Bond Ball on Stitch), which increased the wire pull, changed the Chamfer Diameter of the bonding capillary, and enhanced the ball shear, which also improves the reliability of the wire bonding.


目 錄

中文摘要------------------------------------------------------------------------------ i
英文摘要------------------------------------------------------------------------------ ii
誌謝------------------------------------------------------------------------------------ iii
目錄------------------------------------------------------------------------------------ iv
表目錄-------------------------------------------------------------------------------- vi
圖目錄-------------------------------------------------------------------------------- vii
第一章 緒論----------------------------------------------------------------------------- 1
1.1 前言---------------------------------------------------------------------- 1
1.2 研究動機與目的------------------------------------------------------- 2
1.3 研究範圍----------------------------------------------------------------- 2
1.4 論文架構----------------------------------------------------------------- 3
第二章 封裝製程介紹-------------------------------------------------------------------- 4
2.1 封裝功能與目的--------------------------------------------------------- 4
2.2 封裝流程------------------------------------------------------------------- 6
2.3 小結----------------------------------------------------------------------------------- 15
第三章 設備及材料-------------------------------------------------------------------- 16
3.1 焊線設備(Wire Bonder)---------------------------------------------- 16
3.2 金線(Au wire)------------------------------------------------------------- 20
3.3 焊針(Capillary)----------------------------------------------------- 22
3.4 焊線動作與原理------------------------------------------------------- 24
3.5 小結--------------------------------------------------------------------------------- 27
第四章 焊線品質檢測與改善-------------------------------------------------------------- 28
4.1 焊線品質檢測方法及設備------------------------------------------- 28
4.2 焊線程式建立----------------------------------------------------------- 32
4.3 焊線實驗結果與問題------------------------------------------------- 41
4.4 異常分析與改善對策------------------------------------------------- 44
4.5 小結--------------------------------------------------------------------------------- 44
第五章 焊線改善結果與驗證-------------------------------------------------------------- 45
5.1 拉力改善結果---------------------------------------------------- 45
5.2 推球改善結果--------------------------------------------------- 47
5.3焊線改善前後比較與分析------------------------------------------ 49
5.4可靠度測試------------------------------------------------------------- 50
5.5小結------------------------------------------------------------- 52

第六章 結論---------------------------------------------------------------------------- 53
6.1 結論----------------------------------------------------------------- 53
6.2 未來與展望-------------------------------------------------------- 53
參考文獻---------------------------------------------------------------------------- 54

參考文獻
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https://www.kns.com/Products/Equipment/Ball-Bonder, 2020/12/9.
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