ワイヤーボンディングとは?――チップと外部端子を細い金属線でつなぐ
Ball/Wedge Bonding、Au/Cu/Al Wire、超音波・荷重・熱、Loop形状と不良モードを解説する。
客観的事実この記事のタイプ:事実・解説
まず結論
Wire Bondingは、Die上のPadとPackage側端子を非常に細い金属Wireで電気接続する実装技術です。
古い技術に見えるかもしれませんが、低コスト・柔軟性・成熟度から現在も広範囲に使われます。
Ball Bonding
Capillary先端でWireを溶融してFree Air Ballを作り、Padへ押し付け、Heat・Force・Ultrasonic Energyを組み合わせて接合します。その後Wireを引き回し、Lead側へSecond Bondします。
Wedge Bonding
Wedge Toolを使う方式で、Al Wire等でも利用されます。
Wire材料
Auが長く使われてきましたが、Cost等からCu Wireも広く使われます。材料を変えると硬さ、酸化、接合界面、Pad DamageなどProcess Windowが変わります。
Loop
Wireは単に最短距離で結べばよいわけではありません。隣接Wireとの接触、Molding時のWire Sweep、Package高さを考えてLoop形状を制御します。
不良
- Non-Stick
- Lift
- Heel Crack
- Pad Damage
- Wire Sweep
- Short
- Corrosion
接合直後だけでなくThermal Cycle等の信頼性が重要です。
今後扱うテーマ
- Flip Chipとは?
- Moldingとは?