ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の破壊）について
- ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の破壊）について調査しています。
- 衝撃が強い時に発生することが多いと考えられています。
- 超音波印加時にも影響を与える可能性があるため、該当する要因も調査しています。
- ベストアンサー
ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の…
ワイヤーボンディングでのクレタリング（ｐａｄ下の破壊）について クレタリングが発生する状況について調査しています。とりあえずパッドにキャピラリーが当たる時の衝撃が強ければ良いだろうと考え、実験でワイヤーボンダーのサーチレベルをゼロにして、行ったのですが、発生しませんでした。他の発生する要因を探しているのですが、超音波印加時にも影響を与えるのでしょうか？該当する要因も合わせて教えて下さい。
- 電子部品・基板部品
- 回答数3
- ありがとう数4
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
pad下破壊には色々な要因と症状が絡んできます。 ボンディング中におこる衝撃でのクラック、または超音波でのクラック。 実装完了後に熱サイクル等で生じる俗称パープルブレイク（カーケンドール拡散）によって起きるクラック現象と、様々です。 この中で、もっとも容易にクラック現象を発症させ確認するなら、やはり超音波と荷重の組み合わせからなるクラックでしょう。 しかしながら、昨今注目を浴びているLow-K材Padで無い限り、そう易々とクラックが出るようなWaferを作っているかが問題です。 また、どの領域に対してクレタリングと称するかが問題です（各社見解が違うようです）。 アルミ剥がれから、ビアの欠け、シリコンクラック…等々。 さて、実験レベルでの話ですが超音波によるクレタリングがもっとも発生させ易いと思われます。特に高周波ホーン（約120Khz)です。 低荷重で高出力の発振を、少し長めにかけることで異常振幅を与え発生させればクレタリングになると考えます。（多分。。。） その時ボールがなければキャピラリの打痕が大きくなり、本来のクラックとは別の形態となる可能性があります。本来のクラック現象を再現させるにはボールありの方が良いでしょう。 更に熱の影響も大きく関係するので、低温 高温の両方で確認することをお勧めします。 PS クレタリングの解析、発生プロセスは非常に奥が深く、金線／キャピラリ／ボンド条件／デバイス…と、要素、原因が多様化しているため根気が必要です。 ちなみに、シアン液（エンストリップ）でのクレタリングテストが最も有効と考えます。 王水ではいっきに溶かしてしまうため、その段階でのクラックが発生し本来の微小クラックがみえません。
その他の回答 (2)
クレタリングの定義にもよりますが ここでは、下地のシリコンの微少な クラックも含むと定義します。 この場合は、ボンダー側の条件 （ボンド荷重、ＵＳパワー、発振時間） 等も効きますが、部品材料側の条件も 有意になる場合があります。 IC側ですとAL-PADの材質 （内部に含まれるSiノジュールの量）、 層間絶縁膜の膜質も影響します。 また、線材の硬さも効く場合があります。 極端な例ですがAL線とAu線で２種で試すと Auの方が硬度高いためクレタリングが発生 しやすいことがあります。
お礼
有難う御座います。参考にさせて頂きます。
あまり自信がないのですが、なにか閃きに繋がればと考え、私なりに記述致しますと まずダメージ剥離を簡単に引き起こすには、同パッドに対し、３回以上ボンディングすれば ボコッと剥がれます。いわゆるトリプルボンドです。原因かなと考えるのはやはり超音波発振出力の 時間、強さ、過大荷重による衝撃 あとは無理なリバース動作（リバースハイ、リバース量）によるストレスではなかろうかと考えます。 正直あまりそういったケースが量産中に出る確率が非常に少ない為自信がありません。申し訳ないです。 また間違っているかもしれませんので、他回答者で、それは違う！とお思いの方は私の勉強にもなりますので、どんどん突っ込んでください。
お礼
回答有難う御座います。参考とさせて頂きます。
関連するQ&A
- ワイヤーボンディング ボールはがれとボンディング…
ワイヤーボンディング ボールはがれとボンディング条件 ＬＥＤで高温でのボール剥れ多発に困っています。ボール剥れを抑え様としてボンディング条件を強くして、電極下のクレタリングも起きています。 設備側とチップ側両方が不安定で付き難くなっていると考えていますが、作りやすくするため、金ワイヤとキャピラリの変更を検討しています。 理由として、ボールサイズが大きいため、ボールをつぶすのに条件を強くしていること、ボンディングの位置ずれ時にクレタリングが多いことから、ボールサイズを小さくしたいと思っています。現状は30μｍ金ワイヤーでボンディングのボール径が110130μmで、ボール厚1020μmです。 そこで、イニシャルボール径やボンディング後のボール径はボンダーの能力やキャピラリ形状でいくらでも(限度はあると思いますが)小さくできるのでしょうか。30μｍだったら、これぐらいのボール径のような目安があるのでしょうか。 あまり小さく出来ないようでしたら、25μmのワイヤーへの変更も考えていますので、25μmでのボール径目安もありましたら、教えていただけませんでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- 締切済み
- その他（FA・自動化）
- ワイヤーボンディングでの突発的な剥離への対応方法
ワイヤーボンディング工程を担当しているものです。タイトルの通りの問題が発生し困っております。どなたか原因追求の方法のアドバイスを御願いします。以下に、簡単に状況を説明します。 ・ボンディング材料 ?リードフレームタイプ（ダウンセット有り）に、銀ペーストでシリコンチップを接着している。 ?パッドはＡｌ－Ｓｉで、金ワイヤーとのボールボンディング（超音波熱圧着方式） ・症状 ?パッド側の剥離が発生している ?場所はランダム、発生率はワイヤー本数で１０ｐｐｍ程度 ?剥離した痕を見ると、合金形成されている面積が殆ど無く、強度不足によるものを見られる。 ・確認済事項 ?フレーム固定 パッド側：顕微鏡で拡大しピンセットでフレームが動かないか確認したが、問題無し。 リード側：若干上下に動く。しかし、リード側のクレセント形状の異常、及びキャピラリーによる圧痕形状のバラツキは見られないので、問題無いと思われる。 ?パッド側のシェア強度、ボール形状のバラツキ 剥離を起こした周辺のパッドのシェア強度を確認したが、全く問題無いレベルだった。ボール形状についても、通常考えられる範囲のバラツキだった。 ・考えられる要因 私としては、突発的なフレームの振動（又は、キャピラリーのバウンド）が、超音波が発振されるタイミングで発生していると考えています。 ・皆さんに伺いたいこと ?上の要因を検証できるような方法 ?その他検証した方が良い項目 以上、長文申し訳ありませんが宜しく御願いします。
- ベストアンサー
- その他（FA・自動化）
- ワイヤーボンディングで超音波が伝わらないという現…
ワイヤーボンディングで超音波が伝わらないという現象とは 超音波が伝わらないという現象とは、実際にはどのような現象が起こっているのでしょうか？ 本で調べた範囲では、Ａｕ－Ａｌの一般的な合金接合の場合、ＩＣの固定が不十分で、キャピラリーの振動と一緒に対象物が動いてしまい、十分な摩擦力（摩擦熱？）が得られず、合金が出来ないとあったのですが、この理解で問題有りませんか？ また、固定が不十分かどうか検証する方法は有りますか？
- ベストアンサー
- その他（電子・半導体・化学）
- ワイヤーボンディング時のチップ振動の測定は可能で…
ワイヤーボンディング時のチップ振動の測定は可能でしょうか 今度、小チップのワイヤーボンディングを行うことになりました。個人的に、小チップ化によるダイボンド強度の低下で、超音波印加時にチップが振動しないかと心配しています。小チップでなくても、チップの振動が全くないとは思いませんが、影響がさらに大きくなるのではないかと考えたからです。 そこで、何らかの方法で、チップの振動が起こっているか検証出来るような方法はありませんか？
- ベストアンサー
- 電子部品・基板部品
- ワイヤボンディングでの不具合［GOLF CLUB…
ワイヤボンディングでの不具合［GOLF CLUB形状頻発］ 初めまして とあるセンサの組立工程を担当しています。 電気特性確保の制約上 チップtoチップ ボンディングを実施しているのですが、1st側 のボールボンド形状がゴルフクラブ状になって しまう不具合が頻発して困っています。 チップ側のPAD材質はアルミです。 製品全体ではもちろん、通常のチップtoリード （Auメッキ）のボンディングも実施しているの ですがこの部分では上記の『クラブ形状』は発生していません。 ボンダのステップ送り機能でボンディング状態を 観察しているとアルミPAD上に2ndボンディングし た後のボール形成時点で、Auワイヤに対し偏心して ボールができているように見えました。 このことから、可能性として １）2ndボンディング→ワイヤカット後 のテール先端の形状が不安定？ →ボール形成が同心円状に進まない？ ２）テール先端にアルミ粉が付着 →Au溶融時にアルミが溶け込み 凝固する際にアルミが種となり 偏心して固まってしまう？ ３）単にワイヤのキャピラリ吸い込み力 が不足しているだけ？ 等を考えています。 まずは、１）２）に対し、ロバストな トーチの放電条件があるかもしれないと考え 色々実験しておりますが、うまくいって おりません。 今後は、３）に対しての対策・確認実験を 進めようとしている所です。 あらぬ方向に検討を進めても、回り道になって しまうため、一度、経験豊かな皆様のご意見を 伺いたいと思いこの投稿をしました。 ボールボンディングで『クラブ形状』発生の 原因・対策方法についてアドバイスをお願い 致します。 因みにボンディングツールは Gaiserの1572-17S ワイヤは FA32μｍ を使用しています。 2nd側のアルミ材質は AL（Si、Cu含有）です。 ＋＋＋＋＋＋＋補足ですが＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ Au線先端にアルミ粉を付着させるとほぼ 全数、ボール形成の偏心現象は再現できます。 ただし、アルミが存在することの影響なのか テール先端形状の不均一性の影響なのかは 切り分けできておりません。 また、設備条件は特に変更していないのですが 『クラブ形状』の発生頻度は大きく振れている のが現状です。多いときは1%（ワイヤ当たり） 程度になりますが、少ないときは0.1%以下に 自然と減ってしまいます。 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
- ベストアンサー
- 電子部品・基板部品
- ワイヤーボンディングにつて
ワイヤーボンディングの超音波熱圧着について質問があります。 超音波熱圧着は熱と荷重に加えて、超音波を併用して金属を接合していますが、熱の働きを知りたいです。 超音波は摩擦熱を発生させながら表面の不純物を除去する働き。 圧力は固相拡散接合の働き。 熱の働き？？？。 熱の働き、役割は何でしょうか。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 電子部品・基板部品
- ワイヤーボンディングのＡｌパッド面の酸化膜について
ワイヤーボンディングでのＡｕワイヤーとＡｌパッドとの合金形成の阻害要因となるパッド面の酸化膜について聞きたいのですが・・ １．その厚さはだいだいどの程度でしょうか？ ２．またその厚さを測る方法はありますか？ ３．膜により破りやすい、破りにくいなどの違いはあるのでしょうか？ 以上、宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- ワイヤーボンディングについて
アルミ材（A5052）を形状加工してからアロジン処理を施し、客先へ納入しております。 客先ではそれにＦＰＣを貼り合わせ、何らかのチップ類を載せてから、ワイヤーボンディングにてそのアルミ板との回路接続（おそらくはＳＧ？）を行うようなのですが、その金線とアルミとの接続がうまくいかない（取れてしまう）とのクレームがあり、調査しております。 納入はある程度継続しており、クレームとなったのは一時期限定（数量的には１ロットにも満たない程度の少量）であり、その前後品での作業上の問題は発生していないようです。 返品されず、サンプルも切れ端ほどのみで、どう調べたらいいものか判りません。 （客先での拡大写真では、微妙に面粗度が細かい＝荒れていない感じもあり、また、触ったためか酸化したのかも良く判りませんが、サンプル表面は白っぽく変色も見られます。) とりあえず御教授の程を.... ・そもそもワイヤーボンディングの仕組み（接着原理）とは？ ・それを妨げる要因として考えられることは？ よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 電子部品・基板部品
- リバースボンディング
はじめまして 現在パッケージの制約上、リバースボンディング による金ワイヤーボンディングに挑戦し、思考錯誤を 繰り返しておりますが、どうしてもＰＡＤ（２ＮＤ） 圧着後のテールカットがうまくいかず、エラーが 出ます。エラー内容はテール長さバラツキによる スパークエラーです。（オープン＆ショート） ２ＮＤにはバンプを形成し、バンプ中心ではなく 少しループ延長線上の奥側に設定しております。 カットクランプ圧 60ｇ 平行OK 隙間0.1ｍｍで カットクランパー設定しております。 なんとかエラーなしで生産出来ないでしょうか？ 追記遅れました。 まず私共で使用しておりますワイヤーボンダー ですが、お恥ずかしい話、新川のUTC-200BI と 九松製のHW26,27タイプのものしかなく、バンプ Bond機能もありません。 無理やりBumpを形成し ているのが現状です。 Bumpはなんとか機能がなくとも、平均Bump径 70μｍ 厚み約20μｍ 高さが55μｍのプラットフォーム型?で安定しております。 ただ試行錯誤途中の為、Bumpとループを別のキャピラリーで実施しております。 以下にSpecを記入します。 Bump 金線 20μｍハードタイプ --------------------------------- キャピラリー FA 11° T 63 CD 33 H 28 CDA 90° パラメーター 1ST 2ND Time 45 0 Power 93 1 SearchForce 40 10 Force 45 10 --------------------------------- Loop 金線 25.0μｍ GLF キャピラリー FA 8° T 90 CD 43 H 33 CDA 90° パラメーター 1ST 2ND Time 100 50 Power 80 90 SearchForce 40 20 Force 45 25 --------------------------------- 以上の様な条件ですが 圧着位置は大体でずらしており 数値入力も自動では入りません。Teaching画面で 1ピン毎に数値を入力する事も可能ですがワイヤ方向 が斜めのものはやはり大体で入力する以外ございません。やはり厳しいのでしょうか？ 大変不躾で申し訳ございませんが 最良のBump形状やBump種別毎のボンディングノウハウ等 ご教授お願い致します。 金線やキャピラリーは数十種ありすぐにでも取り掛かれると思います。
- 締切済み
- 電子部品・基板部品
- ICtoICのAuボールボンディング
Auﾜｲﾔｰﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞのﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ方法の事で質問させて下さい。 実は今度、ICのAlﾊﾟｯﾄﾞから、隣に実装したICのAlﾊﾟｯﾄﾞに ﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞをしなければならない仕様の話があります。 この場合、普通にICから基板にﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞをするのと同じ方法で ﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞするものとばかり思っておりましたが、 過去ﾛｸﾞを拝見させて頂いたり、Webで検索を行った結果 どうもそうでない事が分かってきました。 ﾊﾞﾝﾌﾟﾎﾞﾝﾄﾞや、BSOB（ﾊﾞﾝﾌﾟ ｽﾃｯﾁ ｵﾝ ﾎﾞｰﾙ）などと、多々呼称がありますが、 具体的にどのような方法であるのか、詳しくお教え願えませんでしょうか？ （写真などをｱｯﾌﾟしているWebｻｲﾄなどもあれば、ご紹介ください） 自分の中では、ｾｶﾝﾄﾞ側のICﾊﾟｯﾄﾞに一度ﾎﾞｰﾙ（ﾊﾞﾝﾌﾟ）を形成した後、 ﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞを行うような方法であると理解しておりますが･････。 当方、Auﾎﾞｰﾙﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ方式、Alｳｪｯｼﾞﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ方式共に経験しておりますが Auﾎﾞｰﾙﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ方式での、ICからICへのﾎﾞﾝﾃﾞｨﾝｸﾞは始めてで経験がありません。ちなみに、当方が所有するAuﾜｲﾔﾎﾞﾝﾀﾞｰは15年以上前の旧式機になります。 宜しくご指導の程お願い申し上げます。
- 締切済み
- 電子部品・基板部品
お礼
有難う御座います。ご意見を参考にしながら実験を進めたいと思います。